Fix 'the the' typo
[external/binutils.git] / gprof / gprof.texi
1 \input texinfo @c -*-texinfo-*-
2 @setfilename gprof.info
3 @c Copyright 1988, 1992, 1993, 1998, 1999, 2000, 2001, 2003
4 @c Free Software Foundation, Inc.
5 @settitle GNU gprof
6 @setchapternewpage odd
7
8 @ifinfo
9 @c This is a dir.info fragment to support semi-automated addition of
10 @c manuals to an info tree.  zoo@cygnus.com is developing this facility.
11 @format
12 START-INFO-DIR-ENTRY
13 * gprof: (gprof).                Profiling your program's execution
14 END-INFO-DIR-ENTRY
15 @end format
16 @end ifinfo
17
18 @ifinfo
19 This file documents the gprof profiler of the GNU system.
20
21 @c man begin COPYRIGHT
22 Copyright (C) 1988, 92, 97, 98, 99, 2000, 2001, 2003 Free Software Foundation, Inc.
23
24 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
25 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1
26 or any later version published by the Free Software Foundation;
27 with no Invariant Sections, with no Front-Cover Texts, and with no
28 Back-Cover Texts.  A copy of the license is included in the
29 section entitled "GNU Free Documentation License".
30
31 @c man end
32
33 @ignore
34 Permission is granted to process this file through Tex and print the
35 results, provided the printed document carries copying permission
36 notice identical to this one except for the removal of this paragraph
37 (this paragraph not being relevant to the printed manual).
38
39 @end ignore
40 @end ifinfo
41
42 @finalout
43 @smallbook
44
45 @titlepage
46 @title GNU gprof
47 @subtitle The @sc{gnu} Profiler 
48 @author Jay Fenlason and Richard Stallman
49
50 @page
51
52 This manual describes the @sc{gnu} profiler, @code{gprof}, and how you
53 can use it to determine which parts of a program are taking most of the
54 execution time.  We assume that you know how to write, compile, and
55 execute programs.  @sc{gnu} @code{gprof} was written by Jay Fenlason.
56 Eric S. Raymond made some minor corrections and additions in 2003.
57
58 @vskip 0pt plus 1filll
59 Copyright @copyright{} 1988, 92, 97, 98, 99, 2000, 2003 Free Software Foundation, Inc.
60
61       Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
62       under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1
63       or any later version published by the Free Software Foundation;
64       with no Invariant Sections, with no Front-Cover Texts, and with no
65       Back-Cover Texts.  A copy of the license is included in the
66       section entitled "GNU Free Documentation License".
67
68 @end titlepage
69
70 @ifnottex
71 @node Top
72 @top Profiling a Program: Where Does It Spend Its Time?
73
74 This manual describes the @sc{gnu} profiler, @code{gprof}, and how you
75 can use it to determine which parts of a program are taking most of the
76 execution time.  We assume that you know how to write, compile, and
77 execute programs.  @sc{gnu} @code{gprof} was written by Jay Fenlason.
78
79 This document is distributed under the terms of the GNU Free
80 Documentation License.  A copy of the license is included in the
81 section entitled "GNU Free Documentation License".
82
83 @menu
84 * Introduction::        What profiling means, and why it is useful.
85
86 * Compiling::           How to compile your program for profiling.
87 * Executing::           Executing your program to generate profile data
88 * Invoking::            How to run @code{gprof}, and its options
89
90 * Output::              Interpreting @code{gprof}'s output
91
92 * Inaccuracy::          Potential problems you should be aware of
93 * How do I?::           Answers to common questions
94 * Incompatibilities::   (between @sc{gnu} @code{gprof} and Unix @code{gprof}.)
95 * Details::             Details of how profiling is done
96 * GNU Free Documentation License::  GNU Free Documentation License
97 @end menu
98 @end ifnottex
99
100 @node Introduction
101 @chapter Introduction to Profiling
102
103 @ifset man
104 @c man title gprof display call graph profile data
105
106 @smallexample
107 @c man begin SYNOPSIS
108 gprof [ -[abcDhilLsTvwxyz] ] [ -[ACeEfFJnNOpPqQZ][@var{name}] ] 
109  [ -I @var{dirs} ] [ -d[@var{num}] ] [ -k @var{from/to} ]
110  [ -m @var{min-count} ] [ -t @var{table-length} ]
111  [ --[no-]annotated-source[=@var{name}] ] 
112  [ --[no-]exec-counts[=@var{name}] ]
113  [ --[no-]flat-profile[=@var{name}] ] [ --[no-]graph[=@var{name}] ]
114  [ --[no-]time=@var{name}] [ --all-lines ] [ --brief ] 
115  [ --debug[=@var{level}] ] [ --function-ordering ] 
116  [ --file-ordering ] [ --directory-path=@var{dirs} ]
117  [ --display-unused-functions ] [ --file-format=@var{name} ]
118  [ --file-info ] [ --help ] [ --line ] [ --min-count=@var{n} ]
119  [ --no-static ] [ --print-path ] [ --separate-files ]
120  [ --static-call-graph ] [ --sum ] [ --table-length=@var{len} ]
121  [ --traditional ] [ --version ] [ --width=@var{n} ]
122  [ --ignore-non-functions ] [ --demangle[=@var{STYLE}] ]
123  [ --no-demangle ] [ @var{image-file} ] [ @var{profile-file} @dots{} ]
124 @c man end
125 @end smallexample
126
127 @c man begin DESCRIPTION
128 @code{gprof} produces an execution profile of C, Pascal, or Fortran77 
129 programs.  The effect of called routines is incorporated in the profile 
130 of each caller.  The profile data is taken from the call graph profile file
131 (@file{gmon.out} default) which is created by programs
132 that are compiled with the @samp{-pg} option of
133 @code{cc}, @code{pc}, and @code{f77}.
134 The @samp{-pg} option also links in versions of the library routines
135 that are compiled for profiling.  @code{Gprof} reads the given object 
136 file (the default is @code{a.out}) and establishes the relation between
137 its symbol table and the call graph profile from @file{gmon.out}.
138 If more than one profile file is specified, the @code{gprof}
139 output shows the sum of the profile information in the given profile files.
140
141 @code{Gprof} calculates the amount of time spent in each routine.
142 Next, these times are propagated along the edges of the call graph.
143 Cycles are discovered, and calls into a cycle are made to share the time
144 of the cycle.
145
146 @c man end
147
148 @c man begin BUGS
149 The granularity of the sampling is shown, but remains
150 statistical at best.
151 We assume that the time for each execution of a function
152 can be expressed by the total time for the function divided
153 by the number of times the function is called.
154 Thus the time propagated along the call graph arcs to the function's
155 parents is directly proportional to the number of times that
156 arc is traversed.
157
158 Parents that are not themselves profiled will have the time of
159 their profiled children propagated to them, but they will appear
160 to be spontaneously invoked in the call graph listing, and will
161 not have their time propagated further.
162 Similarly, signal catchers, even though profiled, will appear
163 to be spontaneous (although for more obscure reasons).
164 Any profiled children of signal catchers should have their times
165 propagated properly, unless the signal catcher was invoked during
166 the execution of the profiling routine, in which case all is lost.
167
168 The profiled program must call @code{exit}(2)
169 or return normally for the profiling information to be saved
170 in the @file{gmon.out} file.
171 @c man end
172
173 @c man begin FILES
174 @table @code
175 @item @file{a.out}
176 the namelist and text space.
177 @item @file{gmon.out}
178 dynamic call graph and profile.
179 @item @file{gmon.sum}
180 summarized dynamic call graph and profile.  
181 @end table
182 @c man end
183
184 @c man begin SEEALSO
185 monitor(3), profil(2), cc(1), prof(1), and the Info entry for @file{gprof}.
186
187 ``An Execution Profiler for Modular Programs'',
188 by S. Graham, P. Kessler, M. McKusick;
189 Software - Practice and Experience,
190 Vol. 13, pp. 671-685, 1983.
191
192 ``gprof: A Call Graph Execution Profiler'',
193 by S. Graham, P. Kessler, M. McKusick;
194 Proceedings of the SIGPLAN '82 Symposium on Compiler Construction,
195 SIGPLAN Notices, Vol. 17, No  6, pp. 120-126, June 1982.
196 @c man end
197 @end ifset
198
199 Profiling allows you to learn where your program spent its time and which
200 functions called which other functions while it was executing.  This
201 information can show you which pieces of your program are slower than you
202 expected, and might be candidates for rewriting to make your program
203 execute faster.  It can also tell you which functions are being called more
204 or less often than you expected.  This may help you spot bugs that had
205 otherwise been unnoticed.
206
207 Since the profiler uses information collected during the actual execution
208 of your program, it can be used on programs that are too large or too
209 complex to analyze by reading the source.  However, how your program is run
210 will affect the information that shows up in the profile data.  If you
211 don't use some feature of your program while it is being profiled, no
212 profile information will be generated for that feature.
213
214 Profiling has several steps:
215
216 @itemize @bullet
217 @item
218 You must compile and link your program with profiling enabled.
219 @xref{Compiling}.
220
221 @item
222 You must execute your program to generate a profile data file.
223 @xref{Executing}.
224
225 @item
226 You must run @code{gprof} to analyze the profile data.
227 @xref{Invoking}.
228 @end itemize
229
230 The next three chapters explain these steps in greater detail.
231
232 @c man begin DESCRIPTION
233
234 Several forms of output are available from the analysis.
235
236 The @dfn{flat profile} shows how much time your program spent in each function,
237 and how many times that function was called.  If you simply want to know
238 which functions burn most of the cycles, it is stated concisely here.
239 @xref{Flat Profile}.
240
241 The @dfn{call graph} shows, for each function, which functions called it, which
242 other functions it called, and how many times.  There is also an estimate
243 of how much time was spent in the subroutines of each function.  This can
244 suggest places where you might try to eliminate function calls that use a
245 lot of time.  @xref{Call Graph}.
246
247 The @dfn{annotated source} listing is a copy of the program's
248 source code, labeled with the number of times each line of the
249 program was executed.  @xref{Annotated Source}.
250 @c man end
251
252 To better understand how profiling works, you may wish to read
253 a description of its implementation.
254 @xref{Implementation}.
255
256 @node Compiling
257 @chapter Compiling a Program for Profiling
258
259 The first step in generating profile information for your program is
260 to compile and link it with profiling enabled.
261
262 To compile a source file for profiling, specify the @samp{-pg} option when
263 you run the compiler.  (This is in addition to the options you normally
264 use.)
265
266 To link the program for profiling, if you use a compiler such as @code{cc}
267 to do the linking, simply specify @samp{-pg} in addition to your usual
268 options.  The same option, @samp{-pg}, alters either compilation or linking
269 to do what is necessary for profiling.  Here are examples:
270
271 @example
272 cc -g -c myprog.c utils.c -pg
273 cc -o myprog myprog.o utils.o -pg
274 @end example
275
276 The @samp{-pg} option also works with a command that both compiles and links:
277
278 @example
279 cc -o myprog myprog.c utils.c -g -pg
280 @end example
281
282 Note: The @samp{-pg} option must be part of your compilation options
283 as well as your link options.  If it is not then no call-graph data
284 will be gathered and when you run @code{gprof} you will get an error
285 message like this:
286
287 @example
288 gprof: gmon.out file is missing call-graph data
289 @end example
290
291 If you add the @samp{-Q} switch to suppress the printing of the call
292 graph data you will still be able to see the time samples:
293
294 @example
295 Flat profile:
296
297 Each sample counts as 0.01 seconds.
298   %   cumulative   self              self     total           
299  time   seconds   seconds    calls  Ts/call  Ts/call  name    
300  44.12      0.07     0.07                             zazLoop
301  35.29      0.14     0.06                             main
302  20.59      0.17     0.04                             bazMillion
303
304  %         the percentage of the total running time of the
305 @end example
306
307 If you run the linker @code{ld} directly instead of through a compiler
308 such as @code{cc}, you may have to specify a profiling startup file
309 @file{gcrt0.o} as the first input file instead of the usual startup
310 file @file{crt0.o}.  In addition, you would probably want to
311 specify the profiling C library, @file{libc_p.a}, by writing
312 @samp{-lc_p} instead of the usual @samp{-lc}.  This is not absolutely
313 necessary, but doing this gives you number-of-calls information for
314 standard library functions such as @code{read} and @code{open}.  For
315 example:
316
317 @example
318 ld -o myprog /lib/gcrt0.o myprog.o utils.o -lc_p
319 @end example
320
321 If you compile only some of the modules of the program with @samp{-pg}, you
322 can still profile the program, but you won't get complete information about
323 the modules that were compiled without @samp{-pg}.  The only information
324 you get for the functions in those modules is the total time spent in them;
325 there is no record of how many times they were called, or from where.  This
326 will not affect the flat profile (except that the @code{calls} field for
327 the functions will be blank), but will greatly reduce the usefulness of the
328 call graph.
329
330 If you wish to perform line-by-line profiling,
331 you will also need to specify the @samp{-g} option,
332 instructing the compiler to insert debugging symbols into the program
333 that match program addresses to source code lines.
334 @xref{Line-by-line}.
335
336 In addition to the @samp{-pg} and @samp{-g} options, older versions of
337 GCC required you to specify the @samp{-a} option when compiling in
338 order to instrument it to perform basic-block counting.  Newer
339 versions do not require this option and will not accept it;
340 basic-block counting is always enabled when @samp{-pg} is on.
341
342 When basic-block counting is enabled, as the program runs
343 it will count how many times it executed each branch of each @samp{if}
344 statement, each iteration of each @samp{do} loop, etc.  This will
345 enable @code{gprof} to construct an annotated source code
346 listing showing how many times each line of code was executed.
347
348 It also worth noting that GCC supports a different profiling method
349 which is enabled by the @samp{-fprofile-arcs}, @samp{-ftest-coverage}
350 and @samp{-fprofile-values} switches. These switches do not produce
351 data which is useful to @code{gprof} however, so they are not
352 discussed further here.  There is also the
353 @samp{-finstrument-functions} switch which will cause GCC to insert
354 calls to special user supplied instrumentation routines at the entry
355 and exit of every function in their program.  This can be used to
356 implement an alternative profiling scheme.
357
358 @node Executing
359 @chapter Executing the Program
360
361 Once the program is compiled for profiling, you must run it in order to
362 generate the information that @code{gprof} needs.  Simply run the program
363 as usual, using the normal arguments, file names, etc.  The program should
364 run normally, producing the same output as usual.  It will, however, run
365 somewhat slower than normal because of the time spent collecting and the
366 writing the profile data.
367
368 The way you run the program---the arguments and input that you give
369 it---may have a dramatic effect on what the profile information shows.  The
370 profile data will describe the parts of the program that were activated for
371 the particular input you use.  For example, if the first command you give
372 to your program is to quit, the profile data will show the time used in
373 initialization and in cleanup, but not much else.
374
375 Your program will write the profile data into a file called @file{gmon.out}
376 just before exiting.  If there is already a file called @file{gmon.out},
377 its contents are overwritten.  There is currently no way to tell the
378 program to write the profile data under a different name, but you can rename
379 the file afterwards if you are concerned that it may be overwritten.
380
381 In order to write the @file{gmon.out} file properly, your program must exit
382 normally: by returning from @code{main} or by calling @code{exit}.  Calling
383 the low-level function @code{_exit} does not write the profile data, and
384 neither does abnormal termination due to an unhandled signal.
385
386 The @file{gmon.out} file is written in the program's @emph{current working
387 directory} at the time it exits.  This means that if your program calls
388 @code{chdir}, the @file{gmon.out} file will be left in the last directory
389 your program @code{chdir}'d to.  If you don't have permission to write in
390 this directory, the file is not written, and you will get an error message.
391
392 Older versions of the @sc{gnu} profiling library may also write a file
393 called @file{bb.out}.  This file, if present, contains an human-readable
394 listing of the basic-block execution counts.  Unfortunately, the
395 appearance of a human-readable @file{bb.out} means the basic-block
396 counts didn't get written into @file{gmon.out}.
397 The Perl script @code{bbconv.pl}, included with the @code{gprof}
398 source distribution, will convert a @file{bb.out} file into
399 a format readable by @code{gprof}.  Invoke it like this:
400
401 @smallexample
402 bbconv.pl < bb.out > @var{bh-data}
403 @end smallexample
404
405 This translates the information in @file{bb.out} into a form that
406 @code{gprof} can understand.  But you still need to tell @code{gprof}
407 about the existence of this translated information.  To do that, include
408 @var{bb-data} on the @code{gprof} command line, @emph{along with
409 @file{gmon.out}}, like this:
410
411 @smallexample
412 gprof @var{options} @var{executable-file} gmon.out @var{bb-data} [@var{yet-more-profile-data-files}@dots{}] [> @var{outfile}]
413 @end smallexample
414
415 @node Invoking
416 @chapter @code{gprof} Command Summary
417
418 After you have a profile data file @file{gmon.out}, you can run @code{gprof}
419 to interpret the information in it.  The @code{gprof} program prints a
420 flat profile and a call graph on standard output.  Typically you would
421 redirect the output of @code{gprof} into a file with @samp{>}.
422
423 You run @code{gprof} like this:
424
425 @smallexample
426 gprof @var{options} [@var{executable-file} [@var{profile-data-files}@dots{}]] [> @var{outfile}]
427 @end smallexample
428
429 @noindent
430 Here square-brackets indicate optional arguments.
431
432 If you omit the executable file name, the file @file{a.out} is used.  If
433 you give no profile data file name, the file @file{gmon.out} is used.  If
434 any file is not in the proper format, or if the profile data file does not
435 appear to belong to the executable file, an error message is printed.
436
437 You can give more than one profile data file by entering all their names
438 after the executable file name; then the statistics in all the data files
439 are summed together.
440
441 The order of these options does not matter.
442
443 @menu
444 * Output Options::      Controlling @code{gprof}'s output style
445 * Analysis Options::    Controlling how @code{gprof} analyses its data
446 * Miscellaneous Options::
447 * Deprecated Options::  Options you no longer need to use, but which
448                             have been retained for compatibility
449 * Symspecs::            Specifying functions to include or exclude
450 @end menu
451
452 @node Output Options,Analysis Options,,Invoking
453 @section Output Options
454
455 @c man begin OPTIONS
456 These options specify which of several output formats
457 @code{gprof} should produce.
458
459 Many of these options take an optional @dfn{symspec} to specify
460 functions to be included or excluded.  These options can be
461 specified multiple times, with different symspecs, to include
462 or exclude sets of symbols.  @xref{Symspecs}.
463
464 Specifying any of these options overrides the default (@samp{-p -q}),
465 which prints a flat profile and call graph analysis
466 for all functions.
467
468 @table @code
469
470 @item -A[@var{symspec}]
471 @itemx --annotated-source[=@var{symspec}]
472 The @samp{-A} option causes @code{gprof} to print annotated source code.
473 If @var{symspec} is specified, print output only for matching symbols.
474 @xref{Annotated Source}.
475
476 @item -b
477 @itemx --brief
478 If the @samp{-b} option is given, @code{gprof} doesn't print the
479 verbose blurbs that try to explain the meaning of all of the fields in
480 the tables.  This is useful if you intend to print out the output, or
481 are tired of seeing the blurbs.
482
483 @item -C[@var{symspec}]
484 @itemx --exec-counts[=@var{symspec}]
485 The @samp{-C} option causes @code{gprof} to
486 print a tally of functions and the number of times each was called.
487 If @var{symspec} is specified, print tally only for matching symbols.
488
489 If the profile data file contains basic-block count records, specifying
490 the @samp{-l} option, along with @samp{-C}, will cause basic-block
491 execution counts to be tallied and displayed.
492
493 @item -i
494 @itemx --file-info
495 The @samp{-i} option causes @code{gprof} to display summary information
496 about the profile data file(s) and then exit.  The number of histogram,
497 call graph, and basic-block count records is displayed.
498
499 @item -I @var{dirs}
500 @itemx --directory-path=@var{dirs}
501 The @samp{-I} option specifies a list of search directories in
502 which to find source files.  Environment variable @var{GPROF_PATH}
503 can also be used to convey this information.
504 Used mostly for annotated source output.
505
506 @item -J[@var{symspec}]
507 @itemx --no-annotated-source[=@var{symspec}]
508 The @samp{-J} option causes @code{gprof} not to
509 print annotated source code.
510 If @var{symspec} is specified, @code{gprof} prints annotated source,
511 but excludes matching symbols.
512
513 @item -L
514 @itemx --print-path
515 Normally, source filenames are printed with the path
516 component suppressed.  The @samp{-L} option causes @code{gprof}
517 to print the full pathname of
518 source filenames, which is determined
519 from symbolic debugging information in the image file
520 and is relative to the directory in which the compiler
521 was invoked.
522
523 @item -p[@var{symspec}]
524 @itemx --flat-profile[=@var{symspec}]
525 The @samp{-p} option causes @code{gprof} to print a flat profile.
526 If @var{symspec} is specified, print flat profile only for matching symbols.
527 @xref{Flat Profile}.
528
529 @item -P[@var{symspec}]
530 @itemx --no-flat-profile[=@var{symspec}]
531 The @samp{-P} option causes @code{gprof} to suppress printing a flat profile.
532 If @var{symspec} is specified, @code{gprof} prints a flat profile,
533 but excludes matching symbols.
534
535 @item -q[@var{symspec}]
536 @itemx --graph[=@var{symspec}]
537 The @samp{-q} option causes @code{gprof} to print the call graph analysis.
538 If @var{symspec} is specified, print call graph only for matching symbols
539 and their children.
540 @xref{Call Graph}.
541
542 @item -Q[@var{symspec}]
543 @itemx --no-graph[=@var{symspec}]
544 The @samp{-Q} option causes @code{gprof} to suppress printing the
545 call graph.
546 If @var{symspec} is specified, @code{gprof} prints a call graph,
547 but excludes matching symbols.
548
549 @item -y
550 @itemx --separate-files
551 This option affects annotated source output only.
552 Normally, @code{gprof} prints annotated source files
553 to standard-output.  If this option is specified,
554 annotated source for a file named @file{path/@var{filename}}
555 is generated in the file @file{@var{filename}-ann}.  If the underlying
556 filesystem would truncate @file{@var{filename}-ann} so that it
557 overwrites the original @file{@var{filename}}, @code{gprof} generates
558 annotated source in the file @file{@var{filename}.ann} instead (if the
559 original file name has an extension, that extension is @emph{replaced}
560 with @file{.ann}).
561
562 @item -Z[@var{symspec}]
563 @itemx --no-exec-counts[=@var{symspec}]
564 The @samp{-Z} option causes @code{gprof} not to
565 print a tally of functions and the number of times each was called.
566 If @var{symspec} is specified, print tally, but exclude matching symbols.
567
568 @item --function-ordering
569 The @samp{--function-ordering} option causes @code{gprof} to print a
570 suggested function ordering for the program based on profiling data.
571 This option suggests an ordering which may improve paging, tlb and
572 cache behavior for the program on systems which support arbitrary
573 ordering of functions in an executable.
574
575 The exact details of how to force the linker to place functions
576 in a particular order is system dependent and out of the scope of this
577 manual.
578
579 @item --file-ordering @var{map_file}
580 The @samp{--file-ordering} option causes @code{gprof} to print a
581 suggested .o link line ordering for the program based on profiling data.
582 This option suggests an ordering which may improve paging, tlb and
583 cache behavior for the program on systems which do not support arbitrary
584 ordering of functions in an executable.
585
586 Use of the @samp{-a} argument is highly recommended with this option.
587
588 The @var{map_file} argument is a pathname to a file which provides
589 function name to object file mappings.  The format of the file is similar to
590 the output of the program @code{nm}.
591
592 @smallexample
593 @group
594 c-parse.o:00000000 T yyparse
595 c-parse.o:00000004 C yyerrflag
596 c-lang.o:00000000 T maybe_objc_method_name
597 c-lang.o:00000000 T print_lang_statistics
598 c-lang.o:00000000 T recognize_objc_keyword
599 c-decl.o:00000000 T print_lang_identifier
600 c-decl.o:00000000 T print_lang_type
601 @dots{}
602
603 @end group
604 @end smallexample
605
606 To create a @var{map_file} with @sc{gnu} @code{nm}, type a command like
607 @kbd{nm --extern-only --defined-only -v --print-file-name program-name}.
608
609 @item -T
610 @itemx --traditional
611 The @samp{-T} option causes @code{gprof} to print its output in
612 ``traditional'' BSD style.
613
614 @item -w @var{width}
615 @itemx --width=@var{width}
616 Sets width of output lines to @var{width}.
617 Currently only used when printing the function index at the bottom
618 of the call graph.
619
620 @item -x
621 @itemx --all-lines
622 This option affects annotated source output only.
623 By default, only the lines at the beginning of a basic-block
624 are annotated.  If this option is specified, every line in
625 a basic-block is annotated by repeating the annotation for the
626 first line.  This behavior is similar to @code{tcov}'s @samp{-a}.
627
628 @item --demangle[=@var{style}]
629 @itemx --no-demangle
630 These options control whether C++ symbol names should be demangled when
631 printing output.  The default is to demangle symbols.  The
632 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different 
633 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style 
634 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your 
635 compiler.
636 @end table
637
638 @node Analysis Options,Miscellaneous Options,Output Options,Invoking
639 @section Analysis Options
640
641 @table @code
642
643 @item -a
644 @itemx --no-static
645 The @samp{-a} option causes @code{gprof} to suppress the printing of
646 statically declared (private) functions.  (These are functions whose
647 names are not listed as global, and which are not visible outside the
648 file/function/block where they were defined.)  Time spent in these
649 functions, calls to/from them, etc, will all be attributed to the
650 function that was loaded directly before it in the executable file.
651 @c This is compatible with Unix @code{gprof}, but a bad idea.  
652 This option affects both the flat profile and the call graph.
653
654 @item -c
655 @itemx --static-call-graph
656 The @samp{-c} option causes the call graph of the program to be
657 augmented by a heuristic which examines the text space of the object
658 file and identifies function calls in the binary machine code.
659 Since normal call graph records are only generated when functions are
660 entered, this option identifies children that could have been called,
661 but never were.  Calls to functions that were not compiled with
662 profiling enabled are also identified, but only if symbol table
663 entries are present for them.
664 Calls to dynamic library routines are typically @emph{not} found
665 by this option.
666 Parents or children identified via this heuristic
667 are indicated in the call graph with call counts of @samp{0}.
668
669 @item -D
670 @itemx --ignore-non-functions
671 The @samp{-D} option causes @code{gprof} to ignore symbols which
672 are not known to be functions.  This option will give more accurate
673 profile data on systems where it is supported (Solaris and HPUX for
674 example).
675
676 @item -k @var{from}/@var{to}
677 The @samp{-k} option allows you to delete from the call graph any arcs from
678 symbols matching symspec @var{from} to those matching symspec @var{to}.
679
680 @item -l
681 @itemx --line
682 The @samp{-l} option enables line-by-line profiling, which causes
683 histogram hits to be charged to individual source code lines,
684 instead of functions.
685 If the program was compiled with basic-block counting enabled,
686 this option will also identify how many times each line of
687 code was executed.
688 While line-by-line profiling can help isolate where in a large function
689 a program is spending its time, it also significantly increases
690 the running time of @code{gprof}, and magnifies statistical
691 inaccuracies.
692 @xref{Sampling Error}.
693
694 @item -m @var{num}
695 @itemx --min-count=@var{num}
696 This option affects execution count output only.
697 Symbols that are executed less than @var{num} times are suppressed.
698
699 @item -n[@var{symspec}]
700 @itemx --time[=@var{symspec}]
701 The @samp{-n} option causes @code{gprof}, in its call graph analysis,
702 to only propagate times for symbols matching @var{symspec}.
703
704 @item -N[@var{symspec}]
705 @itemx --no-time[=@var{symspec}]
706 The @samp{-n} option causes @code{gprof}, in its call graph analysis,
707 not to propagate times for symbols matching @var{symspec}.
708
709 @item -z
710 @itemx --display-unused-functions
711 If you give the @samp{-z} option, @code{gprof} will mention all
712 functions in the flat profile, even those that were never called, and
713 that had no time spent in them.  This is useful in conjunction with the
714 @samp{-c} option for discovering which routines were never called.
715
716 @end table
717
718 @node Miscellaneous Options,Deprecated Options,Analysis Options,Invoking
719 @section Miscellaneous Options
720
721 @table @code
722
723 @item -d[@var{num}]
724 @itemx --debug[=@var{num}]
725 The @samp{-d @var{num}} option specifies debugging options.
726 If @var{num} is not specified, enable all debugging.
727 @xref{Debugging}.
728
729 @item -O@var{name}
730 @itemx --file-format=@var{name}
731 Selects the format of the profile data files.  Recognized formats are
732 @samp{auto} (the default), @samp{bsd}, @samp{4.4bsd}, @samp{magic}, and
733 @samp{prof} (not yet supported).
734
735 @item -s
736 @itemx --sum
737 The @samp{-s} option causes @code{gprof} to summarize the information
738 in the profile data files it read in, and write out a profile data
739 file called @file{gmon.sum}, which contains all the information from
740 the profile data files that @code{gprof} read in.  The file @file{gmon.sum}
741 may be one of the specified input files; the effect of this is to
742 merge the data in the other input files into @file{gmon.sum}.
743
744 Eventually you can run @code{gprof} again without @samp{-s} to analyze the
745 cumulative data in the file @file{gmon.sum}.
746
747 @item -v
748 @itemx --version
749 The @samp{-v} flag causes @code{gprof} to print the current version
750 number, and then exit.
751
752 @end table
753
754 @node Deprecated Options,Symspecs,Miscellaneous Options,Invoking
755 @section Deprecated Options
756
757 @table @code
758
759 These options have been replaced with newer versions that use symspecs.
760
761 @item -e @var{function_name}
762 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} to not print
763 information about the function @var{function_name} (and its
764 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
765 as a child of any functions that call it, but its index number will be
766 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
767 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
768 option. 
769
770 @item -E @var{function_name}
771 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
772 time spent in the function (and children who were not called from
773 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
774 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
775 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
776
777 @item -f @var{function_name}
778 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
779 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
780 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
781 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
782 option.  
783
784 @item -F @var{function_name}
785 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
786 only time spent in the function and its children (and their
787 children@dots{}) will be used to determine total-time and
788 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
789 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
790 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
791
792 @end table
793
794 @c man end
795
796 Note that only one function can be specified with each @code{-e},
797 @code{-E}, @code{-f} or @code{-F} option.  To specify more than one
798 function, use multiple options.  For example, this command:
799
800 @example
801 gprof -e boring -f foo -f bar myprogram > gprof.output
802 @end example
803
804 @noindent
805 lists in the call graph all functions that were reached from either
806 @code{foo} or @code{bar} and were not reachable from @code{boring}.
807
808 @node Symspecs,,Deprecated Options,Invoking
809 @section Symspecs
810
811 Many of the output options allow functions to be included or excluded
812 using @dfn{symspecs} (symbol specifications), which observe the
813 following syntax:
814
815 @example
816   filename_containing_a_dot
817 | funcname_not_containing_a_dot
818 | linenumber
819 | ( [ any_filename ] `:' ( any_funcname | linenumber ) )
820 @end example
821
822 Here are some sample symspecs:
823
824 @table @samp
825 @item main.c
826 Selects everything in file @file{main.c}---the
827 dot in the string tells @code{gprof} to interpret
828 the string as a filename, rather than as
829 a function name.  To select a file whose
830 name does not contain a dot, a trailing colon
831 should be specified.  For example, @samp{odd:} is
832 interpreted as the file named @file{odd}.
833
834 @item main
835 Selects all functions named @samp{main}.
836
837 Note that there may be multiple instances of the same function name
838 because some of the definitions may be local (i.e., static).  Unless a
839 function name is unique in a program, you must use the colon notation
840 explained below to specify a function from a specific source file.
841
842 Sometimes, function names contain dots.  In such cases, it is necessary
843 to add a leading colon to the name.  For example, @samp{:.mul} selects
844 function @samp{.mul}.
845
846 In some object file formats, symbols have a leading underscore.
847 @code{gprof} will normally not print these underscores.  When you name a
848 symbol in a symspec, you should type it exactly as @code{gprof} prints
849 it in its output.  For example, if the compiler produces a symbol
850 @samp{_main} from your @code{main} function, @code{gprof} still prints
851 it as @samp{main} in its output, so you should use @samp{main} in
852 symspecs.
853
854 @item main.c:main
855 Selects function @samp{main} in file @file{main.c}.
856
857 @item main.c:134
858 Selects line 134 in file @file{main.c}.
859 @end table
860
861 @node Output
862 @chapter Interpreting @code{gprof}'s Output
863
864 @code{gprof} can produce several different output styles, the
865 most important of which are described below.  The simplest output
866 styles (file information, execution count, and function and file ordering)
867 are not described here, but are documented with the respective options
868 that trigger them.
869 @xref{Output Options}.
870
871 @menu
872 * Flat Profile::        The flat profile shows how much time was spent
873                             executing directly in each function.
874 * Call Graph::          The call graph shows which functions called which
875                             others, and how much time each function used
876                             when its subroutine calls are included.
877 * Line-by-line::        @code{gprof} can analyze individual source code lines
878 * Annotated Source::    The annotated source listing displays source code
879                             labeled with execution counts
880 @end menu
881
882
883 @node Flat Profile,Call Graph,,Output
884 @section The Flat Profile
885 @cindex flat profile
886
887 The @dfn{flat profile} shows the total amount of time your program
888 spent executing each function.  Unless the @samp{-z} option is given,
889 functions with no apparent time spent in them, and no apparent calls
890 to them, are not mentioned.  Note that if a function was not compiled
891 for profiling, and didn't run long enough to show up on the program
892 counter histogram, it will be indistinguishable from a function that
893 was never called.
894
895 This is part of a flat profile for a small program:
896
897 @smallexample
898 @group
899 Flat profile:
900
901 Each sample counts as 0.01 seconds.
902   %   cumulative   self              self     total           
903  time   seconds   seconds    calls  ms/call  ms/call  name    
904  33.34      0.02     0.02     7208     0.00     0.00  open
905  16.67      0.03     0.01      244     0.04     0.12  offtime
906  16.67      0.04     0.01        8     1.25     1.25  memccpy
907  16.67      0.05     0.01        7     1.43     1.43  write
908  16.67      0.06     0.01                             mcount
909   0.00      0.06     0.00      236     0.00     0.00  tzset
910   0.00      0.06     0.00      192     0.00     0.00  tolower
911   0.00      0.06     0.00       47     0.00     0.00  strlen
912   0.00      0.06     0.00       45     0.00     0.00  strchr
913   0.00      0.06     0.00        1     0.00    50.00  main
914   0.00      0.06     0.00        1     0.00     0.00  memcpy
915   0.00      0.06     0.00        1     0.00    10.11  print
916   0.00      0.06     0.00        1     0.00     0.00  profil
917   0.00      0.06     0.00        1     0.00    50.00  report
918 @dots{}
919 @end group
920 @end smallexample
921
922 @noindent
923 The functions are sorted by first by decreasing run-time spent in them,
924 then by decreasing number of calls, then alphabetically by name.  The
925 functions @samp{mcount} and @samp{profil} are part of the profiling
926 apparatus and appear in every flat profile; their time gives a measure of
927 the amount of overhead due to profiling.
928
929 Just before the column headers, a statement appears indicating
930 how much time each sample counted as.
931 This @dfn{sampling period} estimates the margin of error in each of the time
932 figures.  A time figure that is not much larger than this is not
933 reliable.  In this example, each sample counted as 0.01 seconds,
934 suggesting a 100 Hz sampling rate.
935 The program's total execution time was 0.06
936 seconds, as indicated by the @samp{cumulative seconds} field.  Since
937 each sample counted for 0.01 seconds, this means only six samples
938 were taken during the run.  Two of the samples occurred while the
939 program was in the @samp{open} function, as indicated by the
940 @samp{self seconds} field.  Each of the other four samples
941 occurred one each in @samp{offtime}, @samp{memccpy}, @samp{write},
942 and @samp{mcount}.
943 Since only six samples were taken, none of these values can
944 be regarded as particularly reliable.
945 In another run,
946 the @samp{self seconds} field for
947 @samp{mcount} might well be @samp{0.00} or @samp{0.02}.
948 @xref{Sampling Error}, for a complete discussion.
949
950 The remaining functions in the listing (those whose
951 @samp{self seconds} field is @samp{0.00}) didn't appear
952 in the histogram samples at all.  However, the call graph
953 indicated that they were called, so therefore they are listed,
954 sorted in decreasing order by the @samp{calls} field.
955 Clearly some time was spent executing these functions,
956 but the paucity of histogram samples prevents any
957 determination of how much time each took.
958
959 Here is what the fields in each line mean:
960
961 @table @code
962 @item % time
963 This is the percentage of the total execution time your program spent
964 in this function.  These should all add up to 100%.
965
966 @item cumulative seconds
967 This is the cumulative total number of seconds the computer spent
968 executing this functions, plus the time spent in all the functions
969 above this one in this table.
970
971 @item self seconds
972 This is the number of seconds accounted for by this function alone.
973 The flat profile listing is sorted first by this number.
974
975 @item calls
976 This is the total number of times the function was called.  If the
977 function was never called, or the number of times it was called cannot
978 be determined (probably because the function was not compiled with
979 profiling enabled), the @dfn{calls} field is blank.
980
981 @item self ms/call
982 This represents the average number of milliseconds spent in this
983 function per call, if this function is profiled.  Otherwise, this field
984 is blank for this function.
985
986 @item total ms/call
987 This represents the average number of milliseconds spent in this
988 function and its descendants per call, if this function is profiled.
989 Otherwise, this field is blank for this function.
990 This is the only field in the flat profile that uses call graph analysis.
991
992 @item name
993 This is the name of the function.   The flat profile is sorted by this
994 field alphabetically after the @dfn{self seconds} and @dfn{calls}
995 fields are sorted.
996 @end table
997
998 @node Call Graph,Line-by-line,Flat Profile,Output
999 @section The Call Graph
1000 @cindex call graph
1001
1002 The @dfn{call graph} shows how much time was spent in each function
1003 and its children.  From this information, you can find functions that,
1004 while they themselves may not have used much time, called other
1005 functions that did use unusual amounts of time.
1006
1007 Here is a sample call from a small program.  This call came from the
1008 same @code{gprof} run as the flat profile example in the previous
1009 chapter.
1010
1011 @smallexample
1012 @group
1013 granularity: each sample hit covers 2 byte(s) for 20.00% of 0.05 seconds
1014
1015 index % time    self  children    called     name
1016                                                  <spontaneous>
1017 [1]    100.0    0.00    0.05                 start [1]
1018                 0.00    0.05       1/1           main [2]
1019                 0.00    0.00       1/2           on_exit [28]
1020                 0.00    0.00       1/1           exit [59]
1021 -----------------------------------------------
1022                 0.00    0.05       1/1           start [1]
1023 [2]    100.0    0.00    0.05       1         main [2]
1024                 0.00    0.05       1/1           report [3]
1025 -----------------------------------------------
1026                 0.00    0.05       1/1           main [2]
1027 [3]    100.0    0.00    0.05       1         report [3]
1028                 0.00    0.03       8/8           timelocal [6]
1029                 0.00    0.01       1/1           print [9]
1030                 0.00    0.01       9/9           fgets [12]
1031                 0.00    0.00      12/34          strncmp <cycle 1> [40]
1032                 0.00    0.00       8/8           lookup [20]
1033                 0.00    0.00       1/1           fopen [21]
1034                 0.00    0.00       8/8           chewtime [24]
1035                 0.00    0.00       8/16          skipspace [44]
1036 -----------------------------------------------
1037 [4]     59.8    0.01        0.02       8+472     <cycle 2 as a whole>   [4]
1038                 0.01        0.02     244+260         offtime <cycle 2> [7]
1039                 0.00        0.00     236+1           tzset <cycle 2> [26]
1040 -----------------------------------------------
1041 @end group
1042 @end smallexample
1043
1044 The lines full of dashes divide this table into @dfn{entries}, one for each
1045 function.  Each entry has one or more lines.
1046
1047 In each entry, the primary line is the one that starts with an index number
1048 in square brackets.  The end of this line says which function the entry is
1049 for.  The preceding lines in the entry describe the callers of this
1050 function and the following lines describe its subroutines (also called
1051 @dfn{children} when we speak of the call graph).
1052
1053 The entries are sorted by time spent in the function and its subroutines.
1054
1055 The internal profiling function @code{mcount} (@pxref{Flat Profile})
1056 is never mentioned in the call graph.
1057
1058 @menu
1059 * Primary::       Details of the primary line's contents.
1060 * Callers::       Details of caller-lines' contents.
1061 * Subroutines::   Details of subroutine-lines' contents.
1062 * Cycles::        When there are cycles of recursion,
1063                    such as @code{a} calls @code{b} calls @code{a}@dots{}
1064 @end menu
1065
1066 @node Primary
1067 @subsection The Primary Line
1068
1069 The @dfn{primary line} in a call graph entry is the line that
1070 describes the function which the entry is about and gives the overall
1071 statistics for this function.
1072
1073 For reference, we repeat the primary line from the entry for function
1074 @code{report} in our main example, together with the heading line that
1075 shows the names of the fields:
1076
1077 @smallexample
1078 @group
1079 index  % time    self  children called     name
1080 @dots{}
1081 [3]    100.0    0.00    0.05       1         report [3]
1082 @end group
1083 @end smallexample
1084
1085 Here is what the fields in the primary line mean:
1086
1087 @table @code
1088 @item index
1089 Entries are numbered with consecutive integers.  Each function
1090 therefore has an index number, which appears at the beginning of its
1091 primary line.
1092
1093 Each cross-reference to a function, as a caller or subroutine of
1094 another, gives its index number as well as its name.  The index number
1095 guides you if you wish to look for the entry for that function.
1096
1097 @item % time
1098 This is the percentage of the total time that was spent in this
1099 function, including time spent in subroutines called from this
1100 function.
1101
1102 The time spent in this function is counted again for the callers of
1103 this function.  Therefore, adding up these percentages is meaningless.
1104
1105 @item self
1106 This is the total amount of time spent in this function.  This
1107 should be identical to the number printed in the @code{seconds} field
1108 for this function in the flat profile.
1109
1110 @item children
1111 This is the total amount of time spent in the subroutine calls made by
1112 this function.  This should be equal to the sum of all the @code{self}
1113 and @code{children} entries of the children listed directly below this
1114 function.
1115
1116 @item called
1117 This is the number of times the function was called.
1118
1119 If the function called itself recursively, there are two numbers,
1120 separated by a @samp{+}.  The first number counts non-recursive calls,
1121 and the second counts recursive calls.
1122
1123 In the example above, the function @code{report} was called once from
1124 @code{main}.
1125
1126 @item name
1127 This is the name of the current function.  The index number is
1128 repeated after it.
1129
1130 If the function is part of a cycle of recursion, the cycle number is
1131 printed between the function's name and the index number
1132 (@pxref{Cycles}).  For example, if function @code{gnurr} is part of
1133 cycle number one, and has index number twelve, its primary line would
1134 be end like this:
1135
1136 @example
1137 gnurr <cycle 1> [12]
1138 @end example
1139 @end table
1140
1141 @node Callers, Subroutines, Primary, Call Graph
1142 @subsection Lines for a Function's Callers
1143
1144 A function's entry has a line for each function it was called by.
1145 These lines' fields correspond to the fields of the primary line, but
1146 their meanings are different because of the difference in context.
1147
1148 For reference, we repeat two lines from the entry for the function
1149 @code{report}, the primary line and one caller-line preceding it, together
1150 with the heading line that shows the names of the fields:
1151
1152 @smallexample
1153 index  % time    self  children called     name
1154 @dots{}
1155                 0.00    0.05       1/1           main [2]
1156 [3]    100.0    0.00    0.05       1         report [3]
1157 @end smallexample
1158
1159 Here are the meanings of the fields in the caller-line for @code{report}
1160 called from @code{main}:
1161
1162 @table @code
1163 @item self
1164 An estimate of the amount of time spent in @code{report} itself when it was
1165 called from @code{main}.
1166
1167 @item children
1168 An estimate of the amount of time spent in subroutines of @code{report}
1169 when @code{report} was called from @code{main}.
1170
1171 The sum of the @code{self} and @code{children} fields is an estimate
1172 of the amount of time spent within calls to @code{report} from @code{main}.
1173
1174 @item called
1175 Two numbers: the number of times @code{report} was called from @code{main},
1176 followed by the total number of non-recursive calls to @code{report} from
1177 all its callers.
1178
1179 @item name and index number
1180 The name of the caller of @code{report} to which this line applies,
1181 followed by the caller's index number.
1182
1183 Not all functions have entries in the call graph; some
1184 options to @code{gprof} request the omission of certain functions.
1185 When a caller has no entry of its own, it still has caller-lines
1186 in the entries of the functions it calls.
1187
1188 If the caller is part of a recursion cycle, the cycle number is
1189 printed between the name and the index number.
1190 @end table
1191
1192 If the identity of the callers of a function cannot be determined, a
1193 dummy caller-line is printed which has @samp{<spontaneous>} as the
1194 ``caller's name'' and all other fields blank.  This can happen for
1195 signal handlers.
1196 @c What if some calls have determinable callers' names but not all?
1197 @c FIXME - still relevant?
1198
1199 @node Subroutines, Cycles, Callers, Call Graph
1200 @subsection Lines for a Function's Subroutines
1201
1202 A function's entry has a line for each of its subroutines---in other
1203 words, a line for each other function that it called.  These lines'
1204 fields correspond to the fields of the primary line, but their meanings
1205 are different because of the difference in context.
1206
1207 For reference, we repeat two lines from the entry for the function
1208 @code{main}, the primary line and a line for a subroutine, together
1209 with the heading line that shows the names of the fields:
1210
1211 @smallexample
1212 index  % time    self  children called     name
1213 @dots{}
1214 [2]    100.0    0.00    0.05       1         main [2]
1215                 0.00    0.05       1/1           report [3]
1216 @end smallexample
1217
1218 Here are the meanings of the fields in the subroutine-line for @code{main}
1219 calling @code{report}:
1220
1221 @table @code
1222 @item self
1223 An estimate of the amount of time spent directly within @code{report}
1224 when @code{report} was called from @code{main}.
1225
1226 @item children
1227 An estimate of the amount of time spent in subroutines of @code{report}
1228 when @code{report} was called from @code{main}.
1229
1230 The sum of the @code{self} and @code{children} fields is an estimate
1231 of the total time spent in calls to @code{report} from @code{main}.
1232
1233 @item called
1234 Two numbers, the number of calls to @code{report} from @code{main}
1235 followed by the total number of non-recursive calls to @code{report}.
1236 This ratio is used to determine how much of @code{report}'s @code{self}
1237 and @code{children} time gets credited to @code{main}.
1238 @xref{Assumptions}.
1239
1240 @item name
1241 The name of the subroutine of @code{main} to which this line applies,
1242 followed by the subroutine's index number.
1243
1244 If the caller is part of a recursion cycle, the cycle number is
1245 printed between the name and the index number.
1246 @end table
1247
1248 @node Cycles,, Subroutines, Call Graph
1249 @subsection How Mutually Recursive Functions Are Described
1250 @cindex cycle
1251 @cindex recursion cycle
1252
1253 The graph may be complicated by the presence of @dfn{cycles of
1254 recursion} in the call graph.  A cycle exists if a function calls
1255 another function that (directly or indirectly) calls (or appears to
1256 call) the original function.  For example: if @code{a} calls @code{b},
1257 and @code{b} calls @code{a}, then @code{a} and @code{b} form a cycle.
1258
1259 Whenever there are call paths both ways between a pair of functions, they
1260 belong to the same cycle.  If @code{a} and @code{b} call each other and
1261 @code{b} and @code{c} call each other, all three make one cycle.  Note that
1262 even if @code{b} only calls @code{a} if it was not called from @code{a},
1263 @code{gprof} cannot determine this, so @code{a} and @code{b} are still
1264 considered a cycle.
1265
1266 The cycles are numbered with consecutive integers.  When a function
1267 belongs to a cycle, each time the function name appears in the call graph
1268 it is followed by @samp{<cycle @var{number}>}.
1269
1270 The reason cycles matter is that they make the time values in the call
1271 graph paradoxical.  The ``time spent in children'' of @code{a} should
1272 include the time spent in its subroutine @code{b} and in @code{b}'s
1273 subroutines---but one of @code{b}'s subroutines is @code{a}!  How much of
1274 @code{a}'s time should be included in the children of @code{a}, when
1275 @code{a} is indirectly recursive?
1276
1277 The way @code{gprof} resolves this paradox is by creating a single entry
1278 for the cycle as a whole.  The primary line of this entry describes the
1279 total time spent directly in the functions of the cycle.  The
1280 ``subroutines'' of the cycle are the individual functions of the cycle, and
1281 all other functions that were called directly by them.  The ``callers'' of
1282 the cycle are the functions, outside the cycle, that called functions in
1283 the cycle.
1284
1285 Here is an example portion of a call graph which shows a cycle containing
1286 functions @code{a} and @code{b}.  The cycle was entered by a call to
1287 @code{a} from @code{main}; both @code{a} and @code{b} called @code{c}.
1288
1289 @smallexample
1290 index  % time    self  children called     name
1291 ----------------------------------------
1292                  1.77        0    1/1        main [2]
1293 [3]     91.71    1.77        0    1+5    <cycle 1 as a whole> [3]
1294                  1.02        0    3          b <cycle 1> [4]
1295                  0.75        0    2          a <cycle 1> [5]
1296 ----------------------------------------
1297                                   3          a <cycle 1> [5]
1298 [4]     52.85    1.02        0    0      b <cycle 1> [4]
1299                                   2          a <cycle 1> [5]
1300                     0        0    3/6        c [6]
1301 ----------------------------------------
1302                  1.77        0    1/1        main [2]
1303                                   2          b <cycle 1> [4]
1304 [5]     38.86    0.75        0    1      a <cycle 1> [5]
1305                                   3          b <cycle 1> [4]
1306                     0        0    3/6        c [6]
1307 ----------------------------------------
1308 @end smallexample
1309
1310 @noindent
1311 (The entire call graph for this program contains in addition an entry for
1312 @code{main}, which calls @code{a}, and an entry for @code{c}, with callers
1313 @code{a} and @code{b}.)
1314
1315 @smallexample
1316 index  % time    self  children called     name
1317                                              <spontaneous>
1318 [1]    100.00       0     1.93    0      start [1]
1319                  0.16     1.77    1/1        main [2]
1320 ----------------------------------------
1321                  0.16     1.77    1/1        start [1]
1322 [2]    100.00    0.16     1.77    1      main [2]
1323                  1.77        0    1/1        a <cycle 1> [5]
1324 ----------------------------------------
1325                  1.77        0    1/1        main [2]
1326 [3]     91.71    1.77        0    1+5    <cycle 1 as a whole> [3]
1327                  1.02        0    3          b <cycle 1> [4]
1328                  0.75        0    2          a <cycle 1> [5]
1329                     0        0    6/6        c [6]
1330 ----------------------------------------
1331                                   3          a <cycle 1> [5]
1332 [4]     52.85    1.02        0    0      b <cycle 1> [4]
1333                                   2          a <cycle 1> [5]
1334                     0        0    3/6        c [6]
1335 ----------------------------------------
1336                  1.77        0    1/1        main [2]
1337                                   2          b <cycle 1> [4]
1338 [5]     38.86    0.75        0    1      a <cycle 1> [5]
1339                                   3          b <cycle 1> [4]
1340                     0        0    3/6        c [6]
1341 ----------------------------------------
1342                     0        0    3/6        b <cycle 1> [4]
1343                     0        0    3/6        a <cycle 1> [5]
1344 [6]      0.00       0        0    6      c [6]
1345 ----------------------------------------
1346 @end smallexample
1347
1348 The @code{self} field of the cycle's primary line is the total time
1349 spent in all the functions of the cycle.  It equals the sum of the
1350 @code{self} fields for the individual functions in the cycle, found
1351 in the entry in the subroutine lines for these functions.
1352
1353 The @code{children} fields of the cycle's primary line and subroutine lines
1354 count only subroutines outside the cycle.  Even though @code{a} calls
1355 @code{b}, the time spent in those calls to @code{b} is not counted in
1356 @code{a}'s @code{children} time.  Thus, we do not encounter the problem of
1357 what to do when the time in those calls to @code{b} includes indirect
1358 recursive calls back to @code{a}.
1359
1360 The @code{children} field of a caller-line in the cycle's entry estimates
1361 the amount of time spent @emph{in the whole cycle}, and its other
1362 subroutines, on the times when that caller called a function in the cycle.
1363
1364 The @code{calls} field in the primary line for the cycle has two numbers:
1365 first, the number of times functions in the cycle were called by functions
1366 outside the cycle; second, the number of times they were called by
1367 functions in the cycle (including times when a function in the cycle calls
1368 itself).  This is a generalization of the usual split into non-recursive and
1369 recursive calls.
1370
1371 The @code{calls} field of a subroutine-line for a cycle member in the
1372 cycle's entry says how many time that function was called from functions in
1373 the cycle.  The total of all these is the second number in the primary line's
1374 @code{calls} field.
1375
1376 In the individual entry for a function in a cycle, the other functions in
1377 the same cycle can appear as subroutines and as callers.  These lines show
1378 how many times each function in the cycle called or was called from each other
1379 function in the cycle.  The @code{self} and @code{children} fields in these
1380 lines are blank because of the difficulty of defining meanings for them
1381 when recursion is going on.
1382
1383 @node Line-by-line,Annotated Source,Call Graph,Output
1384 @section Line-by-line Profiling
1385
1386 @code{gprof}'s @samp{-l} option causes the program to perform
1387 @dfn{line-by-line} profiling.  In this mode, histogram
1388 samples are assigned not to functions, but to individual
1389 lines of source code.  The program usually must be compiled
1390 with a @samp{-g} option, in addition to @samp{-pg}, in order
1391 to generate debugging symbols for tracking source code lines.
1392
1393 The flat profile is the most useful output table
1394 in line-by-line mode.
1395 The call graph isn't as useful as normal, since
1396 the current version of @code{gprof} does not propagate
1397 call graph arcs from source code lines to the enclosing function.
1398 The call graph does, however, show each line of code
1399 that called each function, along with a count.
1400
1401 Here is a section of @code{gprof}'s output, without line-by-line profiling.
1402 Note that @code{ct_init} accounted for four histogram hits, and
1403 13327 calls to @code{init_block}.
1404
1405 @smallexample
1406 Flat profile:
1407
1408 Each sample counts as 0.01 seconds.
1409   %   cumulative   self              self     total           
1410  time   seconds   seconds    calls  us/call  us/call  name    
1411  30.77      0.13     0.04     6335     6.31     6.31  ct_init
1412
1413
1414                      Call graph (explanation follows)
1415
1416
1417 granularity: each sample hit covers 4 byte(s) for 7.69% of 0.13 seconds
1418
1419 index % time    self  children    called     name
1420
1421                 0.00    0.00       1/13496       name_too_long
1422                 0.00    0.00      40/13496       deflate
1423                 0.00    0.00     128/13496       deflate_fast
1424                 0.00    0.00   13327/13496       ct_init
1425 [7]      0.0    0.00    0.00   13496         init_block
1426
1427 @end smallexample
1428
1429 Now let's look at some of @code{gprof}'s output from the same program run,
1430 this time with line-by-line profiling enabled.  Note that @code{ct_init}'s
1431 four histogram hits are broken down into four lines of source code - one hit
1432 occurred on each of lines 349, 351, 382 and 385.  In the call graph,
1433 note how
1434 @code{ct_init}'s 13327 calls to @code{init_block} are broken down
1435 into one call from line 396, 3071 calls from line 384, 3730 calls
1436 from line 385, and 6525 calls from 387.
1437
1438 @smallexample
1439 Flat profile:
1440
1441 Each sample counts as 0.01 seconds.
1442   %   cumulative   self                    
1443  time   seconds   seconds    calls  name    
1444   7.69      0.10     0.01           ct_init (trees.c:349)
1445   7.69      0.11     0.01           ct_init (trees.c:351)
1446   7.69      0.12     0.01           ct_init (trees.c:382)
1447   7.69      0.13     0.01           ct_init (trees.c:385)
1448
1449
1450                      Call graph (explanation follows)
1451
1452
1453 granularity: each sample hit covers 4 byte(s) for 7.69% of 0.13 seconds
1454
1455   % time    self  children    called     name
1456
1457             0.00    0.00       1/13496       name_too_long (gzip.c:1440)
1458             0.00    0.00       1/13496       deflate (deflate.c:763)
1459             0.00    0.00       1/13496       ct_init (trees.c:396)
1460             0.00    0.00       2/13496       deflate (deflate.c:727)
1461             0.00    0.00       4/13496       deflate (deflate.c:686)
1462             0.00    0.00       5/13496       deflate (deflate.c:675)
1463             0.00    0.00      12/13496       deflate (deflate.c:679)
1464             0.00    0.00      16/13496       deflate (deflate.c:730)
1465             0.00    0.00     128/13496       deflate_fast (deflate.c:654)
1466             0.00    0.00    3071/13496       ct_init (trees.c:384)
1467             0.00    0.00    3730/13496       ct_init (trees.c:385)
1468             0.00    0.00    6525/13496       ct_init (trees.c:387)
1469 [6]  0.0    0.00    0.00   13496         init_block (trees.c:408)
1470
1471 @end smallexample
1472
1473
1474 @node Annotated Source,,Line-by-line,Output
1475 @section The Annotated Source Listing
1476
1477 @code{gprof}'s @samp{-A} option triggers an annotated source listing,
1478 which lists the program's source code, each function labeled with the
1479 number of times it was called.  You may also need to specify the
1480 @samp{-I} option, if @code{gprof} can't find the source code files.
1481
1482 Compiling with @samp{gcc @dots{} -g -pg -a} augments your program
1483 with basic-block counting code, in addition to function counting code.
1484 This enables @code{gprof} to determine how many times each line
1485 of code was executed.
1486 For example, consider the following function, taken from gzip,
1487 with line numbers added:
1488
1489 @smallexample
1490  1 ulg updcrc(s, n)
1491  2     uch *s;
1492  3     unsigned n;
1493  4 @{
1494  5     register ulg c;
1495  6
1496  7     static ulg crc = (ulg)0xffffffffL;
1497  8
1498  9     if (s == NULL) @{
1499 10         c = 0xffffffffL;
1500 11     @} else @{
1501 12         c = crc;
1502 13         if (n) do @{
1503 14             c = crc_32_tab[...];
1504 15         @} while (--n);
1505 16     @}
1506 17     crc = c;
1507 18     return c ^ 0xffffffffL;
1508 19 @}
1509
1510 @end smallexample
1511
1512 @code{updcrc} has at least five basic-blocks.
1513 One is the function itself.  The
1514 @code{if} statement on line 9 generates two more basic-blocks, one
1515 for each branch of the @code{if}.  A fourth basic-block results from
1516 the @code{if} on line 13, and the contents of the @code{do} loop form
1517 the fifth basic-block.  The compiler may also generate additional
1518 basic-blocks to handle various special cases.
1519
1520 A program augmented for basic-block counting can be analyzed with
1521 @samp{gprof -l -A}.  I also suggest use of the @samp{-x} option,
1522 which ensures that each line of code is labeled at least once.
1523 Here is @code{updcrc}'s
1524 annotated source listing for a sample @code{gzip} run:
1525
1526 @smallexample
1527                 ulg updcrc(s, n)
1528                     uch *s;
1529                     unsigned n;
1530             2 ->@{
1531                     register ulg c;
1532                 
1533                     static ulg crc = (ulg)0xffffffffL;
1534                 
1535             2 ->    if (s == NULL) @{
1536             1 ->        c = 0xffffffffL;
1537             1 ->    @} else @{
1538             1 ->        c = crc;
1539             1 ->        if (n) do @{
1540         26312 ->            c = crc_32_tab[...];
1541 26312,1,26311 ->        @} while (--n);
1542                     @}
1543             2 ->    crc = c;
1544             2 ->    return c ^ 0xffffffffL;
1545             2 ->@}
1546 @end smallexample
1547
1548 In this example, the function was called twice, passing once through
1549 each branch of the @code{if} statement.  The body of the @code{do}
1550 loop was executed a total of 26312 times.  Note how the @code{while}
1551 statement is annotated.  It began execution 26312 times, once for
1552 each iteration through the loop.  One of those times (the last time)
1553 it exited, while it branched back to the beginning of the loop 26311 times.
1554
1555 @node Inaccuracy
1556 @chapter Inaccuracy of @code{gprof} Output
1557
1558 @menu
1559 * Sampling Error::      Statistical margins of error
1560 * Assumptions::         Estimating children times
1561 @end menu
1562
1563 @node Sampling Error,Assumptions,,Inaccuracy
1564 @section Statistical Sampling Error
1565
1566 The run-time figures that @code{gprof} gives you are based on a sampling
1567 process, so they are subject to statistical inaccuracy.  If a function runs
1568 only a small amount of time, so that on the average the sampling process
1569 ought to catch that function in the act only once, there is a pretty good
1570 chance it will actually find that function zero times, or twice.
1571
1572 By contrast, the number-of-calls and basic-block figures
1573 are derived by counting, not
1574 sampling.  They are completely accurate and will not vary from run to run
1575 if your program is deterministic.
1576
1577 The @dfn{sampling period} that is printed at the beginning of the flat
1578 profile says how often samples are taken.  The rule of thumb is that a
1579 run-time figure is accurate if it is considerably bigger than the sampling
1580 period.
1581
1582 The actual amount of error can be predicted.
1583 For @var{n} samples, the @emph{expected} error
1584 is the square-root of @var{n}.  For example,
1585 if the sampling period is 0.01 seconds and @code{foo}'s run-time is 1 second,
1586 @var{n} is 100 samples (1 second/0.01 seconds), sqrt(@var{n}) is 10 samples, so
1587 the expected error in @code{foo}'s run-time is 0.1 seconds (10*0.01 seconds),
1588 or ten percent of the observed value.
1589 Again, if the sampling period is 0.01 seconds and @code{bar}'s run-time is
1590 100 seconds, @var{n} is 10000 samples, sqrt(@var{n}) is 100 samples, so
1591 the expected error in @code{bar}'s run-time is 1 second,
1592 or one percent of the observed value.
1593 It is likely to
1594 vary this much @emph{on the average} from one profiling run to the next.
1595 (@emph{Sometimes} it will vary more.)
1596
1597 This does not mean that a small run-time figure is devoid of information.
1598 If the program's @emph{total} run-time is large, a small run-time for one
1599 function does tell you that that function used an insignificant fraction of
1600 the whole program's time.  Usually this means it is not worth optimizing.
1601
1602 One way to get more accuracy is to give your program more (but similar)
1603 input data so it will take longer.  Another way is to combine the data from
1604 several runs, using the @samp{-s} option of @code{gprof}.  Here is how:
1605
1606 @enumerate
1607 @item
1608 Run your program once.
1609
1610 @item
1611 Issue the command @samp{mv gmon.out gmon.sum}.
1612
1613 @item
1614 Run your program again, the same as before.
1615
1616 @item
1617 Merge the new data in @file{gmon.out} into @file{gmon.sum} with this command:
1618
1619 @example
1620 gprof -s @var{executable-file} gmon.out gmon.sum
1621 @end example
1622
1623 @item
1624 Repeat the last two steps as often as you wish.
1625
1626 @item
1627 Analyze the cumulative data using this command:
1628
1629 @example
1630 gprof @var{executable-file} gmon.sum > @var{output-file}
1631 @end example
1632 @end enumerate
1633
1634 @node Assumptions,,Sampling Error,Inaccuracy
1635 @section Estimating @code{children} Times
1636
1637 Some of the figures in the call graph are estimates---for example, the
1638 @code{children} time values and all the time figures in caller and
1639 subroutine lines.
1640
1641 There is no direct information about these measurements in the profile
1642 data itself.  Instead, @code{gprof} estimates them by making an assumption
1643 about your program that might or might not be true.
1644
1645 The assumption made is that the average time spent in each call to any
1646 function @code{foo} is not correlated with who called @code{foo}.  If
1647 @code{foo} used 5 seconds in all, and 2/5 of the calls to @code{foo} came
1648 from @code{a}, then @code{foo} contributes 2 seconds to @code{a}'s
1649 @code{children} time, by assumption.
1650
1651 This assumption is usually true enough, but for some programs it is far
1652 from true.  Suppose that @code{foo} returns very quickly when its argument
1653 is zero; suppose that @code{a} always passes zero as an argument, while
1654 other callers of @code{foo} pass other arguments.  In this program, all the
1655 time spent in @code{foo} is in the calls from callers other than @code{a}.
1656 But @code{gprof} has no way of knowing this; it will blindly and
1657 incorrectly charge 2 seconds of time in @code{foo} to the children of
1658 @code{a}.
1659
1660 @c FIXME - has this been fixed?
1661 We hope some day to put more complete data into @file{gmon.out}, so that
1662 this assumption is no longer needed, if we can figure out how.  For the
1663 nonce, the estimated figures are usually more useful than misleading.
1664
1665 @node How do I?
1666 @chapter Answers to Common Questions
1667
1668 @table @asis
1669 @item How can I get more exact information about hot spots in my program?
1670
1671 Looking at the per-line call counts only tells part of the story.
1672 Because @code{gprof} can only report call times and counts by function,
1673 the best way to get finer-grained information on where the program
1674 is spending its time is to re-factor large functions into sequences
1675 of calls to smaller ones.  Beware however that this can introduce
1676 artifical hot spots since compiling with @samp{-pg} adds a significant
1677 overhead to function calls.  An alternative solution is to use a
1678 non-intrusive profiler, e.g.@: oprofile.
1679
1680 @item How do I find which lines in my program were executed the most times?
1681
1682 Compile your program with basic-block counting enabled, run it, then
1683 use the following pipeline:
1684
1685 @example
1686 gprof -l -C @var{objfile} | sort -k 3 -n -r
1687 @end example
1688
1689 This listing will show you the lines in your code executed most often,
1690 but not necessarily those that consumed the most time.
1691
1692 @item How do I find which lines in my program called a particular function?
1693
1694 Use @samp{gprof -l} and lookup the function in the call graph.
1695 The callers will be broken down by function and line number.
1696
1697 @item How do I analyze a program that runs for less than a second?
1698
1699 Try using a shell script like this one:
1700
1701 @example
1702 for i in `seq 1 100`; do
1703   fastprog
1704   mv gmon.out gmon.out.$i
1705 done
1706
1707 gprof -s fastprog gmon.out.*
1708
1709 gprof fastprog gmon.sum
1710 @end example
1711
1712 If your program is completely deterministic, all the call counts
1713 will be simple multiples of 100 (i.e. a function called once in
1714 each run will appear with a call count of 100).
1715
1716 @end table
1717
1718 @node Incompatibilities
1719 @chapter Incompatibilities with Unix @code{gprof}
1720
1721 @sc{gnu} @code{gprof} and Berkeley Unix @code{gprof} use the same data
1722 file @file{gmon.out}, and provide essentially the same information.  But
1723 there are a few differences.
1724
1725 @itemize @bullet
1726 @item
1727 @sc{gnu} @code{gprof} uses a new, generalized file format with support
1728 for basic-block execution counts and non-realtime histograms.  A magic
1729 cookie and version number allows @code{gprof} to easily identify
1730 new style files.  Old BSD-style files can still be read.
1731 @xref{File Format}.
1732
1733 @item
1734 For a recursive function, Unix @code{gprof} lists the function as a
1735 parent and as a child, with a @code{calls} field that lists the number
1736 of recursive calls.  @sc{gnu} @code{gprof} omits these lines and puts
1737 the number of recursive calls in the primary line.
1738
1739 @item
1740 When a function is suppressed from the call graph with @samp{-e}, @sc{gnu}
1741 @code{gprof} still lists it as a subroutine of functions that call it.
1742
1743 @item
1744 @sc{gnu} @code{gprof} accepts the @samp{-k} with its argument
1745 in the form @samp{from/to}, instead of @samp{from to}.
1746
1747 @item
1748 In the annotated source listing,
1749 if there are multiple basic blocks on the same line,
1750 @sc{gnu} @code{gprof} prints all of their counts, separated by commas.
1751
1752 @ignore - it does this now
1753 @item
1754 The function names printed in @sc{gnu} @code{gprof} output do not include
1755 the leading underscores that are added internally to the front of all
1756 C identifiers on many operating systems.
1757 @end ignore
1758
1759 @item
1760 The blurbs, field widths, and output formats are different.  @sc{gnu}
1761 @code{gprof} prints blurbs after the tables, so that you can see the
1762 tables without skipping the blurbs.
1763 @end itemize
1764
1765 @node Details
1766 @chapter Details of Profiling
1767
1768 @menu
1769 * Implementation::      How a program collects profiling information
1770 * File Format::         Format of @samp{gmon.out} files
1771 * Internals::           @code{gprof}'s internal operation
1772 * Debugging::           Using @code{gprof}'s @samp{-d} option
1773 @end menu
1774
1775 @node Implementation,File Format,,Details
1776 @section Implementation of Profiling
1777
1778 Profiling works by changing how every function in your program is compiled
1779 so that when it is called, it will stash away some information about where
1780 it was called from.  From this, the profiler can figure out what function
1781 called it, and can count how many times it was called.  This change is made
1782 by the compiler when your program is compiled with the @samp{-pg} option,
1783 which causes every function to call @code{mcount}
1784 (or @code{_mcount}, or @code{__mcount}, depending on the OS and compiler)
1785 as one of its first operations.
1786
1787 The @code{mcount} routine, included in the profiling library,
1788 is responsible for recording in an in-memory call graph table
1789 both its parent routine (the child) and its parent's parent.  This is
1790 typically done by examining the stack frame to find both
1791 the address of the child, and the return address in the original parent.
1792 Since this is a very machine-dependent operation, @code{mcount}
1793 itself is typically a short assembly-language stub routine
1794 that extracts the required
1795 information, and then calls @code{__mcount_internal}
1796 (a normal C function) with two arguments - @code{frompc} and @code{selfpc}.
1797 @code{__mcount_internal} is responsible for maintaining
1798 the in-memory call graph, which records @code{frompc}, @code{selfpc},
1799 and the number of times each of these call arcs was traversed.
1800
1801 GCC Version 2 provides a magical function (@code{__builtin_return_address}),
1802 which allows a generic @code{mcount} function to extract the
1803 required information from the stack frame.  However, on some
1804 architectures, most notably the SPARC, using this builtin can be
1805 very computationally expensive, and an assembly language version
1806 of @code{mcount} is used for performance reasons.
1807
1808 Number-of-calls information for library routines is collected by using a
1809 special version of the C library.  The programs in it are the same as in
1810 the usual C library, but they were compiled with @samp{-pg}.  If you
1811 link your program with @samp{gcc @dots{} -pg}, it automatically uses the
1812 profiling version of the library.
1813
1814 Profiling also involves watching your program as it runs, and keeping a
1815 histogram of where the program counter happens to be every now and then.
1816 Typically the program counter is looked at around 100 times per second of
1817 run time, but the exact frequency may vary from system to system.
1818
1819 This is done is one of two ways.  Most UNIX-like operating systems
1820 provide a @code{profil()} system call, which registers a memory
1821 array with the kernel, along with a scale
1822 factor that determines how the program's address space maps
1823 into the array.
1824 Typical scaling values cause every 2 to 8 bytes of address space
1825 to map into a single array slot.
1826 On every tick of the system clock
1827 (assuming the profiled program is running), the value of the
1828 program counter is examined and the corresponding slot in
1829 the memory array is incremented.  Since this is done in the kernel,
1830 which had to interrupt the process anyway to handle the clock
1831 interrupt, very little additional system overhead is required.
1832
1833 However, some operating systems, most notably Linux 2.0 (and earlier),
1834 do not provide a @code{profil()} system call.  On such a system,
1835 arrangements are made for the kernel to periodically deliver
1836 a signal to the process (typically via @code{setitimer()}),
1837 which then performs the same operation of examining the
1838 program counter and incrementing a slot in the memory array.
1839 Since this method requires a signal to be delivered to
1840 user space every time a sample is taken, it uses considerably
1841 more overhead than kernel-based profiling.  Also, due to the
1842 added delay required to deliver the signal, this method is
1843 less accurate as well.
1844
1845 A special startup routine allocates memory for the histogram and 
1846 either calls @code{profil()} or sets up
1847 a clock signal handler.
1848 This routine (@code{monstartup}) can be invoked in several ways.
1849 On Linux systems, a special profiling startup file @code{gcrt0.o},
1850 which invokes @code{monstartup} before @code{main},
1851 is used instead of the default @code{crt0.o}.
1852 Use of this special startup file is one of the effects
1853 of using @samp{gcc @dots{} -pg} to link.
1854 On SPARC systems, no special startup files are used.
1855 Rather, the @code{mcount} routine, when it is invoked for
1856 the first time (typically when @code{main} is called),
1857 calls @code{monstartup}.
1858
1859 If the compiler's @samp{-a} option was used, basic-block counting
1860 is also enabled.  Each object file is then compiled with a static array
1861 of counts, initially zero.
1862 In the executable code, every time a new basic-block begins
1863 (i.e. when an @code{if} statement appears), an extra instruction
1864 is inserted to increment the corresponding count in the array.
1865 At compile time, a paired array was constructed that recorded
1866 the starting address of each basic-block.  Taken together,
1867 the two arrays record the starting address of every basic-block,
1868 along with the number of times it was executed.
1869
1870 The profiling library also includes a function (@code{mcleanup}) which is
1871 typically registered using @code{atexit()} to be called as the
1872 program exits, and is responsible for writing the file @file{gmon.out}.
1873 Profiling is turned off, various headers are output, and the histogram
1874 is written, followed by the call-graph arcs and the basic-block counts.
1875
1876 The output from @code{gprof} gives no indication of parts of your program that
1877 are limited by I/O or swapping bandwidth.  This is because samples of the
1878 program counter are taken at fixed intervals of the program's run time.
1879 Therefore, the
1880 time measurements in @code{gprof} output say nothing about time that your
1881 program was not running.  For example, a part of the program that creates
1882 so much data that it cannot all fit in physical memory at once may run very
1883 slowly due to thrashing, but @code{gprof} will say it uses little time.  On
1884 the other hand, sampling by run time has the advantage that the amount of
1885 load due to other users won't directly affect the output you get.
1886
1887 @node File Format,Internals,Implementation,Details
1888 @section Profiling Data File Format
1889
1890 The old BSD-derived file format used for profile data does not contain a
1891 magic cookie that allows to check whether a data file really is a
1892 @code{gprof} file.  Furthermore, it does not provide a version number, thus
1893 rendering changes to the file format almost impossible.  @sc{gnu} @code{gprof}
1894 uses a new file format that provides these features.  For backward
1895 compatibility, @sc{gnu} @code{gprof} continues to support the old BSD-derived
1896 format, but not all features are supported with it.  For example,
1897 basic-block execution counts cannot be accommodated by the old file
1898 format.
1899
1900 The new file format is defined in header file @file{gmon_out.h}.  It
1901 consists of a header containing the magic cookie and a version number,
1902 as well as some spare bytes available for future extensions.  All data
1903 in a profile data file is in the native format of the target for which
1904 the profile was collected.  @sc{gnu} @code{gprof} adapts automatically
1905 to the byte-order in use.
1906
1907 In the new file format, the header is followed by a sequence of
1908 records.  Currently, there are three different record types: histogram
1909 records, call-graph arc records, and basic-block execution count
1910 records.  Each file can contain any number of each record type.  When
1911 reading a file, @sc{gnu} @code{gprof} will ensure records of the same type are
1912 compatible with each other and compute the union of all records.  For
1913 example, for basic-block execution counts, the union is simply the sum
1914 of all execution counts for each basic-block.
1915
1916 @subsection Histogram Records
1917
1918 Histogram records consist of a header that is followed by an array of
1919 bins.  The header contains the text-segment range that the histogram
1920 spans, the size of the histogram in bytes (unlike in the old BSD
1921 format, this does not include the size of the header), the rate of the
1922 profiling clock, and the physical dimension that the bin counts
1923 represent after being scaled by the profiling clock rate.  The
1924 physical dimension is specified in two parts: a long name of up to 15
1925 characters and a single character abbreviation.  For example, a
1926 histogram representing real-time would specify the long name as
1927 "seconds" and the abbreviation as "s".  This feature is useful for
1928 architectures that support performance monitor hardware (which,
1929 fortunately, is becoming increasingly common).  For example, under DEC
1930 OSF/1, the "uprofile" command can be used to produce a histogram of,
1931 say, instruction cache misses.  In this case, the dimension in the
1932 histogram header could be set to "i-cache misses" and the abbreviation
1933 could be set to "1" (because it is simply a count, not a physical
1934 dimension).  Also, the profiling rate would have to be set to 1 in
1935 this case.
1936
1937 Histogram bins are 16-bit numbers and each bin represent an equal
1938 amount of text-space.  For example, if the text-segment is one
1939 thousand bytes long and if there are ten bins in the histogram, each
1940 bin represents one hundred bytes.
1941
1942
1943 @subsection Call-Graph Records
1944
1945 Call-graph records have a format that is identical to the one used in
1946 the BSD-derived file format.  It consists of an arc in the call graph
1947 and a count indicating the number of times the arc was traversed
1948 during program execution.  Arcs are specified by a pair of addresses:
1949 the first must be within caller's function and the second must be
1950 within the callee's function.  When performing profiling at the
1951 function level, these addresses can point anywhere within the
1952 respective function.  However, when profiling at the line-level, it is
1953 better if the addresses are as close to the call-site/entry-point as
1954 possible.  This will ensure that the line-level call-graph is able to
1955 identify exactly which line of source code performed calls to a
1956 function.
1957
1958 @subsection Basic-Block Execution Count Records
1959
1960 Basic-block execution count records consist of a header followed by a
1961 sequence of address/count pairs.  The header simply specifies the
1962 length of the sequence.  In an address/count pair, the address
1963 identifies a basic-block and the count specifies the number of times
1964 that basic-block was executed.  Any address within the basic-address can
1965 be used.
1966
1967 @node Internals,Debugging,File Format,Details
1968 @section @code{gprof}'s Internal Operation
1969
1970 Like most programs, @code{gprof} begins by processing its options.
1971 During this stage, it may building its symspec list
1972 (@code{sym_ids.c:sym_id_add}), if
1973 options are specified which use symspecs.
1974 @code{gprof} maintains a single linked list of symspecs,
1975 which will eventually get turned into 12 symbol tables,
1976 organized into six include/exclude pairs - one
1977 pair each for the flat profile (INCL_FLAT/EXCL_FLAT),
1978 the call graph arcs (INCL_ARCS/EXCL_ARCS),
1979 printing in the call graph (INCL_GRAPH/EXCL_GRAPH),
1980 timing propagation in the call graph (INCL_TIME/EXCL_TIME),
1981 the annotated source listing (INCL_ANNO/EXCL_ANNO),
1982 and the execution count listing (INCL_EXEC/EXCL_EXEC).
1983
1984 After option processing, @code{gprof} finishes
1985 building the symspec list by adding all the symspecs in
1986 @code{default_excluded_list} to the exclude lists
1987 EXCL_TIME and EXCL_GRAPH, and if line-by-line profiling is specified,
1988 EXCL_FLAT as well.
1989 These default excludes are not added to EXCL_ANNO, EXCL_ARCS, and EXCL_EXEC.
1990
1991 Next, the BFD library is called to open the object file,
1992 verify that it is an object file,
1993 and read its symbol table (@code{core.c:core_init}),
1994 using @code{bfd_canonicalize_symtab} after mallocing
1995 an appropriately sized array of symbols.  At this point,
1996 function mappings are read (if the @samp{--file-ordering} option
1997 has been specified), and the core text space is read into
1998 memory (if the @samp{-c} option was given).
1999
2000 @code{gprof}'s own symbol table, an array of Sym structures,
2001 is now built.
2002 This is done in one of two ways, by one of two routines, depending
2003 on whether line-by-line profiling (@samp{-l} option) has been
2004 enabled.
2005 For normal profiling, the BFD canonical symbol table is scanned.
2006 For line-by-line profiling, every
2007 text space address is examined, and a new symbol table entry
2008 gets created every time the line number changes.
2009 In either case, two passes are made through the symbol
2010 table - one to count the size of the symbol table required,
2011 and the other to actually read the symbols.  In between the
2012 two passes, a single array of type @code{Sym} is created of
2013 the appropriate length.
2014 Finally, @code{symtab.c:symtab_finalize}
2015 is called to sort the symbol table and remove duplicate entries
2016 (entries with the same memory address).
2017
2018 The symbol table must be a contiguous array for two reasons.
2019 First, the @code{qsort} library function (which sorts an array)
2020 will be used to sort the symbol table.
2021 Also, the symbol lookup routine (@code{symtab.c:sym_lookup}),
2022 which finds symbols
2023 based on memory address, uses a binary search algorithm
2024 which requires the symbol table to be a sorted array.
2025 Function symbols are indicated with an @code{is_func} flag.
2026 Line number symbols have no special flags set.
2027 Additionally, a symbol can have an @code{is_static} flag
2028 to indicate that it is a local symbol.
2029
2030 With the symbol table read, the symspecs can now be translated
2031 into Syms (@code{sym_ids.c:sym_id_parse}).  Remember that a single
2032 symspec can match multiple symbols.
2033 An array of symbol tables
2034 (@code{syms}) is created, each entry of which is a symbol table
2035 of Syms to be included or excluded from a particular listing.
2036 The master symbol table and the symspecs are examined by nested
2037 loops, and every symbol that matches a symspec is inserted
2038 into the appropriate syms table.  This is done twice, once to
2039 count the size of each required symbol table, and again to build
2040 the tables, which have been malloced between passes.
2041 From now on, to determine whether a symbol is on an include
2042 or exclude symspec list, @code{gprof} simply uses its
2043 standard symbol lookup routine on the appropriate table
2044 in the @code{syms} array.
2045
2046 Now the profile data file(s) themselves are read
2047 (@code{gmon_io.c:gmon_out_read}),
2048 first by checking for a new-style @samp{gmon.out} header,
2049 then assuming this is an old-style BSD @samp{gmon.out}
2050 if the magic number test failed.
2051
2052 New-style histogram records are read by @code{hist.c:hist_read_rec}.
2053 For the first histogram record, allocate a memory array to hold
2054 all the bins, and read them in.
2055 When multiple profile data files (or files with multiple histogram
2056 records) are read, the starting address, ending address, number
2057 of bins and sampling rate must match between the various histograms,
2058 or a fatal error will result.
2059 If everything matches, just sum the additional histograms into
2060 the existing in-memory array.
2061
2062 As each call graph record is read (@code{call_graph.c:cg_read_rec}),
2063 the parent and child addresses
2064 are matched to symbol table entries, and a call graph arc is
2065 created by @code{cg_arcs.c:arc_add}, unless the arc fails a symspec
2066 check against INCL_ARCS/EXCL_ARCS.  As each arc is added,
2067 a linked list is maintained of the parent's child arcs, and of the child's
2068 parent arcs.
2069 Both the child's call count and the arc's call count are
2070 incremented by the record's call count.
2071
2072 Basic-block records are read (@code{basic_blocks.c:bb_read_rec}),
2073 but only if line-by-line profiling has been selected.
2074 Each basic-block address is matched to a corresponding line
2075 symbol in the symbol table, and an entry made in the symbol's
2076 bb_addr and bb_calls arrays.  Again, if multiple basic-block
2077 records are present for the same address, the call counts
2078 are cumulative.
2079
2080 A gmon.sum file is dumped, if requested (@code{gmon_io.c:gmon_out_write}).
2081
2082 If histograms were present in the data files, assign them to symbols
2083 (@code{hist.c:hist_assign_samples}) by iterating over all the sample
2084 bins and assigning them to symbols.  Since the symbol table
2085 is sorted in order of ascending memory addresses, we can
2086 simple follow along in the symbol table as we make our pass
2087 over the sample bins.
2088 This step includes a symspec check against INCL_FLAT/EXCL_FLAT.
2089 Depending on the histogram
2090 scale factor, a sample bin may span multiple symbols,
2091 in which case a fraction of the sample count is allocated
2092 to each symbol, proportional to the degree of overlap.
2093 This effect is rare for normal profiling, but overlaps
2094 are more common during line-by-line profiling, and can
2095 cause each of two adjacent lines to be credited with half
2096 a hit, for example.
2097
2098 If call graph data is present, @code{cg_arcs.c:cg_assemble} is called.
2099 First, if @samp{-c} was specified, a machine-dependent
2100 routine (@code{find_call}) scans through each symbol's machine code,
2101 looking for subroutine call instructions, and adding them
2102 to the call graph with a zero call count.
2103 A topological sort is performed by depth-first numbering
2104 all the symbols (@code{cg_dfn.c:cg_dfn}), so that
2105 children are always numbered less than their parents,
2106 then making a array of pointers into the symbol table and sorting it into
2107 numerical order, which is reverse topological
2108 order (children appear before parents).
2109 Cycles are also detected at this point, all members
2110 of which are assigned the same topological number.
2111 Two passes are now made through this sorted array of symbol pointers.
2112 The first pass, from end to beginning (parents to children),
2113 computes the fraction of child time to propagate to each parent
2114 and a print flag.
2115 The print flag reflects symspec handling of INCL_GRAPH/EXCL_GRAPH,
2116 with a parent's include or exclude (print or no print) property
2117 being propagated to its children, unless they themselves explicitly appear
2118 in INCL_GRAPH or EXCL_GRAPH.
2119 A second pass, from beginning to end (children to parents) actually
2120 propagates the timings along the call graph, subject
2121 to a check against INCL_TIME/EXCL_TIME.
2122 With the print flag, fractions, and timings now stored in the symbol
2123 structures, the topological sort array is now discarded, and a
2124 new array of pointers is assembled, this time sorted by propagated time.
2125
2126 Finally, print the various outputs the user requested, which is now fairly
2127 straightforward.  The call graph (@code{cg_print.c:cg_print}) and
2128 flat profile (@code{hist.c:hist_print}) are regurgitations of values
2129 already computed.  The annotated source listing
2130 (@code{basic_blocks.c:print_annotated_source}) uses basic-block
2131 information, if present, to label each line of code with call counts,
2132 otherwise only the function call counts are presented.
2133
2134 The function ordering code is marginally well documented
2135 in the source code itself (@code{cg_print.c}).  Basically,
2136 the functions with the most use and the most parents are
2137 placed first, followed by other functions with the most use,
2138 followed by lower use functions, followed by unused functions
2139 at the end.
2140
2141 @node Debugging,,Internals,Details
2142 @subsection Debugging @code{gprof}
2143
2144 If @code{gprof} was compiled with debugging enabled,
2145 the @samp{-d} option triggers debugging output
2146 (to stdout) which can be helpful in understanding its operation.
2147 The debugging number specified is interpreted as a sum of the following
2148 options:
2149
2150 @table @asis
2151 @item 2 - Topological sort
2152 Monitor depth-first numbering of symbols during call graph analysis
2153 @item 4 - Cycles
2154 Shows symbols as they are identified as cycle heads
2155 @item 16 - Tallying
2156 As the call graph arcs are read, show each arc and how
2157 the total calls to each function are tallied
2158 @item 32 - Call graph arc sorting
2159 Details sorting individual parents/children within each call graph entry
2160 @item 64 - Reading histogram and call graph records
2161 Shows address ranges of histograms as they are read, and each
2162 call graph arc
2163 @item 128 - Symbol table
2164 Reading, classifying, and sorting the symbol table from the object file.
2165 For line-by-line profiling (@samp{-l} option), also shows line numbers
2166 being assigned to memory addresses.
2167 @item 256 - Static call graph
2168 Trace operation of @samp{-c} option
2169 @item 512 - Symbol table and arc table lookups
2170 Detail operation of lookup routines
2171 @item 1024 - Call graph propagation
2172 Shows how function times are propagated along the call graph
2173 @item 2048 - Basic-blocks
2174 Shows basic-block records as they are read from profile data
2175 (only meaningful with @samp{-l} option)
2176 @item 4096 - Symspecs
2177 Shows symspec-to-symbol pattern matching operation
2178 @item 8192 - Annotate source
2179 Tracks operation of @samp{-A} option
2180 @end table
2181
2182 @node GNU Free Documentation License
2183 @chapter GNU Free Documentation License
2184
2185                 GNU Free Documentation License
2186                 
2187                    Version 1.1, March 2000
2188
2189  Copyright (C) 2000  Free Software Foundation, Inc.
2190   59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
2191      
2192  Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
2193  of this license document, but changing it is not allowed.
2194
2195
2196 0. PREAMBLE
2197
2198 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
2199 written document "free" in the sense of freedom: to assure everyone
2200 the effective freedom to copy and redistribute it, with or without
2201 modifying it, either commercially or noncommercially.  Secondarily,
2202 this License preserves for the author and publisher a way to get
2203 credit for their work, while not being considered responsible for
2204 modifications made by others.
2205
2206 This License is a kind of "copyleft", which means that derivative
2207 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
2208 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
2209 license designed for free software.
2210
2211 We have designed this License in order to use it for manuals for free
2212 software, because free software needs free documentation: a free
2213 program should come with manuals providing the same freedoms that the
2214 software does.  But this License is not limited to software manuals;
2215 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
2216 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
2217 principally for works whose purpose is instruction or reference.
2218
2219
2220 1. APPLICABILITY AND DEFINITIONS
2221
2222 This License applies to any manual or other work that contains a
2223 notice placed by the copyright holder saying it can be distributed
2224 under the terms of this License.  The "Document", below, refers to any
2225 such manual or work.  Any member of the public is a licensee, and is
2226 addressed as "you".
2227
2228 A "Modified Version" of the Document means any work containing the
2229 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
2230 modifications and/or translated into another language.
2231
2232 A "Secondary Section" is a named appendix or a front-matter section of
2233 the Document that deals exclusively with the relationship of the
2234 publishers or authors of the Document to the Document's overall subject
2235 (or to related matters) and contains nothing that could fall directly
2236 within that overall subject.  (For example, if the Document is in part a
2237 textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain any
2238 mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
2239 connection with the subject or with related matters, or of legal,
2240 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
2241 them.
2242
2243 The "Invariant Sections" are certain Secondary Sections whose titles
2244 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
2245 that says that the Document is released under this License.
2246
2247 The "Cover Texts" are certain short passages of text that are listed,
2248 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
2249 the Document is released under this License.
2250
2251 A "Transparent" copy of the Document means a machine-readable copy,
2252 represented in a format whose specification is available to the
2253 general public, whose contents can be viewed and edited directly and
2254 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
2255 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
2256 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
2257 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
2258 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
2259 format whose markup has been designed to thwart or discourage
2260 subsequent modification by readers is not Transparent.  A copy that is
2261 not "Transparent" is called "Opaque".
2262
2263 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
2264 ASCII without markup, Texinfo input format, LaTeX input format, SGML
2265 or XML using a publicly available DTD, and standard-conforming simple
2266 HTML designed for human modification.  Opaque formats include
2267 PostScript, PDF, proprietary formats that can be read and edited only
2268 by proprietary word processors, SGML or XML for which the DTD and/or
2269 processing tools are not generally available, and the
2270 machine-generated HTML produced by some word processors for output
2271 purposes only.
2272
2273 The "Title Page" means, for a printed book, the title page itself,
2274 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
2275 this License requires to appear in the title page.  For works in
2276 formats which do not have any title page as such, "Title Page" means
2277 the text near the most prominent appearance of the work's title,
2278 preceding the beginning of the body of the text.
2279
2280
2281 2. VERBATIM COPYING
2282
2283 You may copy and distribute the Document in any medium, either
2284 commercially or noncommercially, provided that this License, the
2285 copyright notices, and the license notice saying this License applies
2286 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
2287 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
2288 technical measures to obstruct or control the reading or further
2289 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
2290 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
2291 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
2292
2293 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
2294 you may publicly display copies.
2295
2296
2297 3. COPYING IN QUANTITY
2298
2299 If you publish printed copies of the Document numbering more than 100,
2300 and the Document's license notice requires Cover Texts, you must enclose
2301 the copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
2302 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
2303 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
2304 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
2305 the full title with all words of the title equally prominent and
2306 visible.  You may add other material on the covers in addition.
2307 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
2308 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
2309 as verbatim copying in other respects.
2310
2311 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
2312 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
2313 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
2314 pages.
2315
2316 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
2317 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
2318 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
2319 a publicly-accessible computer-network location containing a complete
2320 Transparent copy of the Document, free of added material, which the
2321 general network-using public has access to download anonymously at no
2322 charge using public-standard network protocols.  If you use the latter
2323 option, you must take reasonably prudent steps, when you begin
2324 distribution of Opaque copies in quantity, to ensure that this
2325 Transparent copy will remain thus accessible at the stated location
2326 until at least one year after the last time you distribute an Opaque
2327 copy (directly or through your agents or retailers) of that edition to
2328 the public.
2329
2330 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
2331 Document well before redistributing any large number of copies, to give
2332 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
2333
2334
2335 4. MODIFICATIONS
2336
2337 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
2338 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
2339 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
2340 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
2341 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
2342 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
2343
2344 A. Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
2345    from that of the Document, and from those of previous versions
2346    (which should, if there were any, be listed in the History section
2347    of the Document).  You may use the same title as a previous version
2348    if the original publisher of that version gives permission.
2349 B. List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
2350    responsible for authorship of the modifications in the Modified
2351    Version, together with at least five of the principal authors of the
2352    Document (all of its principal authors, if it has less than five).
2353 C. State on the Title page the name of the publisher of the
2354    Modified Version, as the publisher.
2355 D. Preserve all the copyright notices of the Document.
2356 E. Add an appropriate copyright notice for your modifications
2357    adjacent to the other copyright notices.
2358 F. Include, immediately after the copyright notices, a license notice
2359    giving the public permission to use the Modified Version under the
2360    terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
2361 G. Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
2362    and required Cover Texts given in the Document's license notice.
2363 H. Include an unaltered copy of this License.
2364 I. Preserve the section entitled "History", and its title, and add to
2365    it an item stating at least the title, year, new authors, and
2366    publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
2367    there is no section entitled "History" in the Document, create one
2368    stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
2369    given on its Title Page, then add an item describing the Modified
2370    Version as stated in the previous sentence.
2371 J. Preserve the network location, if any, given in the Document for
2372    public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
2373    the network locations given in the Document for previous versions
2374    it was based on.  These may be placed in the "History" section.
2375    You may omit a network location for a work that was published at
2376    least four years before the Document itself, or if the original
2377    publisher of the version it refers to gives permission.
2378 K. In any section entitled "Acknowledgements" or "Dedications",
2379    preserve the section's title, and preserve in the section all the
2380    substance and tone of each of the contributor acknowledgements
2381    and/or dedications given therein.
2382 L. Preserve all the Invariant Sections of the Document,
2383    unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
2384    or the equivalent are not considered part of the section titles.
2385 M. Delete any section entitled "Endorsements".  Such a section
2386    may not be included in the Modified Version.
2387 N. Do not retitle any existing section as "Endorsements"
2388    or to conflict in title with any Invariant Section.
2389
2390 If the Modified Version includes new front-matter sections or
2391 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
2392 copied from the Document, you may at your option designate some or all
2393 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
2394 list of Invariant Sections in the Modified Version's license notice.
2395 These titles must be distinct from any other section titles.
2396
2397 You may add a section entitled "Endorsements", provided it contains
2398 nothing but endorsements of your Modified Version by various
2399 parties--for example, statements of peer review or that the text has
2400 been approved by an organization as the authoritative definition of a
2401 standard.
2402
2403 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
2404 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
2405 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
2406 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
2407 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
2408 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
2409 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
2410 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
2411 permission from the previous publisher that added the old one.
2412
2413 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
2414 give permission to use their names for publicity for or to assert or
2415 imply endorsement of any Modified Version.
2416
2417
2418 5. COMBINING DOCUMENTS
2419
2420 You may combine the Document with other documents released under this
2421 License, under the terms defined in section 4 above for modified
2422 versions, provided that you include in the combination all of the
2423 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
2424 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
2425 license notice.
2426
2427 The combined work need only contain one copy of this License, and
2428 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
2429 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
2430 different contents, make the title of each such section unique by
2431 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
2432 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
2433 Make the same adjustment to the section titles in the list of
2434 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
2435
2436 In the combination, you must combine any sections entitled "History"
2437 in the various original documents, forming one section entitled
2438 "History"; likewise combine any sections entitled "Acknowledgements",
2439 and any sections entitled "Dedications".  You must delete all sections
2440 entitled "Endorsements."
2441
2442
2443 6. COLLECTIONS OF DOCUMENTS
2444
2445 You may make a collection consisting of the Document and other documents
2446 released under this License, and replace the individual copies of this
2447 License in the various documents with a single copy that is included in
2448 the collection, provided that you follow the rules of this License for
2449 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
2450
2451 You may extract a single document from such a collection, and distribute
2452 it individually under this License, provided you insert a copy of this
2453 License into the extracted document, and follow this License in all
2454 other respects regarding verbatim copying of that document.
2455
2456
2457 7. AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS
2458
2459 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
2460 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
2461 distribution medium, does not as a whole count as a Modified Version
2462 of the Document, provided no compilation copyright is claimed for the
2463 compilation.  Such a compilation is called an "aggregate", and this
2464 License does not apply to the other self-contained works thus compiled
2465 with the Document, on account of their being thus compiled, if they
2466 are not themselves derivative works of the Document.
2467
2468 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
2469 copies of the Document, then if the Document is less than one quarter
2470 of the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed on
2471 covers that surround only the Document within the aggregate.
2472 Otherwise they must appear on covers around the whole aggregate.
2473
2474
2475 8. TRANSLATION
2476
2477 Translation is considered a kind of modification, so you may
2478 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
2479 Replacing Invariant Sections with translations requires special
2480 permission from their copyright holders, but you may include
2481 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
2482 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
2483 translation of this License provided that you also include the
2484 original English version of this License.  In case of a disagreement
2485 between the translation and the original English version of this
2486 License, the original English version will prevail.
2487
2488
2489 9. TERMINATION
2490
2491 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document except
2492 as expressly provided for under this License.  Any other attempt to
2493 copy, modify, sublicense or distribute the Document is void, and will
2494 automatically terminate your rights under this License.  However,
2495 parties who have received copies, or rights, from you under this
2496 License will not have their licenses terminated so long as such
2497 parties remain in full compliance.
2498
2499
2500 10. FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE
2501
2502 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
2503 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
2504 versions will be similar in spirit to the present version, but may
2505 differ in detail to address new problems or concerns.  See
2506 http://www.gnu.org/copyleft/.
2507
2508 Each version of the License is given a distinguishing version number.
2509 If the Document specifies that a particular numbered version of this
2510 License "or any later version" applies to it, you have the option of
2511 following the terms and conditions either of that specified version or
2512 of any later version that has been published (not as a draft) by the
2513 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
2514 number of this License, you may choose any version ever published (not
2515 as a draft) by the Free Software Foundation.
2516
2517
2518 ADDENDUM: How to use this License for your documents
2519
2520 To use this License in a document you have written, include a copy of
2521 the License in the document and put the following copyright and
2522 license notices just after the title page:
2523
2524 @smallexample
2525     Copyright (c)  YEAR  YOUR NAME.
2526     Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
2527     under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1
2528     or any later version published by the Free Software Foundation;
2529     with the Invariant Sections being LIST THEIR TITLES, with the
2530     Front-Cover Texts being LIST, and with the Back-Cover Texts being LIST.
2531     A copy of the license is included in the section entitled "GNU
2532     Free Documentation License".
2533 @end smallexample
2534
2535 If you have no Invariant Sections, write "with no Invariant Sections"
2536 instead of saying which ones are invariant.  If you have no
2537 Front-Cover Texts, write "no Front-Cover Texts" instead of
2538 "Front-Cover Texts being LIST"; likewise for Back-Cover Texts.
2539
2540 If your document contains nontrivial examples of program code, we
2541 recommend releasing these examples in parallel under your choice of
2542 free software license, such as the GNU General Public License,
2543 to permit their use in free software.
2544
2545 @contents
2546 @bye
2547
2548 NEEDS AN INDEX
2549
2550 -T - "traditional BSD style": How is it different?  Should the
2551 differences be documented?
2552
2553 example flat file adds up to 100.01%...
2554
2555 note: time estimates now only go out to one decimal place (0.0), where
2556 they used to extend two (78.67).