remove empty dir
[ghc-hetmet.git] / ghc / docs / users_guide / profiling.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
2 <chapter id="profiling">
3   <title>Profiling</title>
4   <indexterm><primary>profiling</primary>
5   </indexterm>
6   <indexterm><primary>cost-centre profiling</primary></indexterm>
7
8   <para> Glasgow Haskell comes with a time and space profiling
9   system. Its purpose is to help you improve your understanding of
10   your program's execution behaviour, so you can improve it.</para>
11   
12   <para> Any comments, suggestions and/or improvements you have are
13   welcome.  Recommended &ldquo;profiling tricks&rdquo; would be
14   especially cool! </para>
15
16   <para>Profiling a program is a three-step process:</para>
17
18   <orderedlist>
19     <listitem>
20       <para> Re-compile your program for profiling with the
21       <literal>-prof</literal> option, and probably one of the
22       <literal>-auto</literal> or <literal>-auto-all</literal>
23       options.  These options are described in more detail in <xref
24       linkend="prof-compiler-options"/> </para>
25       <indexterm><primary><literal>-prof</literal></primary>
26       </indexterm>
27       <indexterm><primary><literal>-auto</literal></primary>
28       </indexterm>
29       <indexterm><primary><literal>-auto-all</literal></primary>
30       </indexterm>
31     </listitem>
32
33     <listitem>
34       <para> Run your program with one of the profiling options, eg.
35       <literal>+RTS -p -RTS</literal>.  This generates a file of
36       profiling information.</para>
37       <indexterm><primary><option>-p</option></primary><secondary>RTS
38       option</secondary></indexterm>
39     </listitem>
40       
41     <listitem>
42       <para> Examine the generated profiling information, using one of
43       GHC's profiling tools.  The tool to use will depend on the kind
44       of profiling information generated.</para>
45     </listitem>
46     
47   </orderedlist>
48   
49   <sect1 id="cost-centres">
50     <title>Cost centres and cost-centre stacks</title>
51     
52     <para>GHC's profiling system assigns <firstterm>costs</firstterm>
53     to <firstterm>cost centres</firstterm>.  A cost is simply the time
54     or space required to evaluate an expression.  Cost centres are
55     program annotations around expressions; all costs incurred by the
56     annotated expression are assigned to the enclosing cost centre.
57     Furthermore, GHC will remember the stack of enclosing cost centres
58     for any given expression at run-time and generate a call-graph of
59     cost attributions.</para>
60
61     <para>Let's take a look at an example:</para>
62
63     <programlisting>
64 main = print (nfib 25)
65 nfib n = if n &lt; 2 then 1 else nfib (n-1) + nfib (n-2)
66 </programlisting>
67
68     <para>Compile and run this program as follows:</para>
69
70     <screen>
71 $ ghc -prof -auto-all -o Main Main.hs
72 $ ./Main +RTS -p
73 121393
74 $
75 </screen>
76
77     <para>When a GHC-compiled program is run with the
78     <option>-p</option> RTS option, it generates a file called
79     <filename>&lt;prog&gt;.prof</filename>.  In this case, the file
80     will contain something like this:</para>
81
82 <screen>
83           Fri May 12 14:06 2000 Time and Allocation Profiling Report  (Final)
84
85            Main +RTS -p -RTS
86
87         total time  =        0.14 secs   (7 ticks @ 20 ms)
88         total alloc =   8,741,204 bytes  (excludes profiling overheads)
89
90 COST CENTRE          MODULE     %time %alloc
91
92 nfib                 Main       100.0  100.0
93
94
95                                               individual     inherited
96 COST CENTRE              MODULE      entries %time %alloc   %time %alloc
97
98 MAIN                     MAIN             0    0.0   0.0    100.0 100.0
99  main                    Main             0    0.0   0.0      0.0   0.0
100  CAF                     PrelHandle       3    0.0   0.0      0.0   0.0
101  CAF                     PrelAddr         1    0.0   0.0      0.0   0.0
102  CAF                     Main             6    0.0   0.0    100.0 100.0
103   main                   Main             1    0.0   0.0    100.0 100.0
104    nfib                  Main        242785  100.0 100.0    100.0 100.0
105 </screen>
106
107
108     <para>The first part of the file gives the program name and
109     options, and the total time and total memory allocation measured
110     during the run of the program (note that the total memory
111     allocation figure isn't the same as the amount of
112     <emphasis>live</emphasis> memory needed by the program at any one
113     time; the latter can be determined using heap profiling, which we
114     will describe shortly).</para>
115
116     <para>The second part of the file is a break-down by cost centre
117     of the most costly functions in the program.  In this case, there
118     was only one significant function in the program, namely
119     <function>nfib</function>, and it was responsible for 100&percnt;
120     of both the time and allocation costs of the program.</para>
121
122     <para>The third and final section of the file gives a profile
123     break-down by cost-centre stack.  This is roughly a call-graph
124     profile of the program.  In the example above, it is clear that
125     the costly call to <function>nfib</function> came from
126     <function>main</function>.</para>
127
128     <para>The time and allocation incurred by a given part of the
129     program is displayed in two ways: &ldquo;individual&rdquo;, which
130     are the costs incurred by the code covered by this cost centre
131     stack alone, and &ldquo;inherited&rdquo;, which includes the costs
132     incurred by all the children of this node.</para>
133
134     <para>The usefulness of cost-centre stacks is better demonstrated
135     by  modifying the example slightly:</para>
136
137     <programlisting>
138 main = print (f 25 + g 25)
139 f n  = nfib n
140 g n  = nfib (n `div` 2)
141 nfib n = if n &lt; 2 then 1 else nfib (n-1) + nfib (n-2)
142 </programlisting>
143
144     <para>Compile and run this program as before, and take a look at
145     the new profiling results:</para>
146
147 <screen>
148 COST CENTRE              MODULE         scc  %time %alloc   %time %alloc
149
150 MAIN                     MAIN             0    0.0   0.0    100.0 100.0
151  main                    Main             0    0.0   0.0      0.0   0.0
152  CAF                     PrelHandle       3    0.0   0.0      0.0   0.0
153  CAF                     PrelAddr         1    0.0   0.0      0.0   0.0
154  CAF                     Main             9    0.0   0.0    100.0 100.0
155   main                   Main             1    0.0   0.0    100.0 100.0
156    g                     Main             1    0.0   0.0      0.0   0.2
157     nfib                 Main           465    0.0   0.2      0.0   0.2
158    f                     Main             1    0.0   0.0    100.0  99.8
159     nfib                 Main        242785  100.0  99.8    100.0  99.8
160 </screen>
161
162     <para>Now although we had two calls to <function>nfib</function>
163     in the program, it is immediately clear that it was the call from
164     <function>f</function> which took all the time.</para>
165
166     <para>The actual meaning of the various columns in the output is:</para>
167
168     <variablelist>
169       <varlistentry>
170         <term>entries</term>
171         <listitem>
172           <para>The number of times this particular point in the call
173           graph was entered.</para>
174         </listitem>
175       </varlistentry>
176
177       <varlistentry>
178         <term>individual &percnt;time</term>
179         <listitem>
180           <para>The percentage of the total run time of the program
181           spent at this point in the call graph.</para>
182         </listitem>
183       </varlistentry>
184
185       <varlistentry>
186         <term>individual &percnt;alloc</term>
187         <listitem>
188           <para>The percentage of the total memory allocations
189           (excluding profiling overheads) of the program made by this
190           call.</para>
191         </listitem>
192       </varlistentry>
193
194       <varlistentry>
195         <term>inherited &percnt;time</term>
196         <listitem>
197           <para>The percentage of the total run time of the program
198           spent below this point in the call graph.</para>
199         </listitem>
200       </varlistentry>
201
202       <varlistentry>
203         <term>inherited &percnt;alloc</term>
204         <listitem>
205           <para>The percentage of the total memory allocations
206           (excluding profiling overheads) of the program made by this
207           call and all of its sub-calls.</para>
208         </listitem>
209       </varlistentry>
210     </variablelist>
211
212     <para>In addition you can use the <option>-P</option> RTS option
213     <indexterm><primary><option>-P</option></primary></indexterm> to
214     get the following additional information:</para>
215
216     <variablelist>
217       <varlistentry>
218         <term><literal>ticks</literal></term>
219         <listitem>
220           <para>The raw number of time &ldquo;ticks&rdquo; which were
221           attributed to this cost-centre; from this, we get the
222           <literal>&percnt;time</literal> figure mentioned
223           above.</para>
224         </listitem>
225       </varlistentry>
226
227       <varlistentry>
228         <term><literal>bytes</literal></term>
229         <listitem>
230           <para>Number of bytes allocated in the heap while in this
231           cost-centre; again, this is the raw number from which we get
232           the <literal>&percnt;alloc</literal> figure mentioned
233           above.</para>
234         </listitem>
235       </varlistentry>
236     </variablelist>
237
238     <para>What about recursive functions, and mutually recursive
239     groups of functions?  Where are the costs attributed?  Well,
240     although GHC does keep information about which groups of functions
241     called each other recursively, this information isn't displayed in
242     the basic time and allocation profile, instead the call-graph is
243     flattened into a tree.  The XML profiling tool (described in <xref
244     linkend="prof-xml-tool"/>) will be able to display real loops in
245     the call-graph.</para>
246
247     <sect2><title>Inserting cost centres by hand</title>
248
249       <para>Cost centres are just program annotations.  When you say
250       <option>-auto-all</option> to the compiler, it automatically
251       inserts a cost centre annotation around every top-level function
252       in your program, but you are entirely free to add the cost
253       centre annotations yourself.</para>
254
255       <para>The syntax of a cost centre annotation is</para>
256
257       <programlisting>
258      {-# SCC "name" #-} &lt;expression&gt;
259 </programlisting>
260
261       <para>where <literal>"name"</literal> is an arbitrary string,
262       that will become the name of your cost centre as it appears
263       in the profiling output, and
264       <literal>&lt;expression&gt;</literal> is any Haskell
265       expression.  An <literal>SCC</literal> annotation extends as
266       far to the right as possible when parsing.</para>
267
268     </sect2>
269
270     <sect2 id="prof-rules">
271       <title>Rules for attributing costs</title>
272
273       <para>The cost of evaluating any expression in your program is
274       attributed to a cost-centre stack using the following rules:</para>
275
276       <itemizedlist>
277         <listitem>
278           <para>If the expression is part of the
279           <firstterm>one-off</firstterm> costs of evaluating the
280           enclosing top-level definition, then costs are attributed to
281           the stack of lexically enclosing <literal>SCC</literal>
282           annotations on top of the special <literal>CAF</literal>
283           cost-centre. </para>
284         </listitem>
285
286         <listitem>
287           <para>Otherwise, costs are attributed to the stack of
288           lexically-enclosing <literal>SCC</literal> annotations,
289           appended to the cost-centre stack in effect at the
290           <firstterm>call site</firstterm> of the current top-level
291           definition<footnote> <para>The call-site is just the place
292           in the source code which mentions the particular function or
293           variable.</para></footnote>.  Notice that this is a recursive
294           definition.</para>
295         </listitem>
296
297         <listitem>
298           <para>Time spent in foreign code (see <xref linkend="ffi"/>)
299           is always attributed to the cost centre in force at the
300           Haskell call-site of the foreign function.</para>
301         </listitem>
302       </itemizedlist>
303
304       <para>What do we mean by one-off costs?  Well, Haskell is a lazy
305       language, and certain expressions are only ever evaluated once.
306       For example, if we write:</para>
307
308       <programlisting>
309 x = nfib 25
310 </programlisting>
311
312       <para>then <varname>x</varname> will only be evaluated once (if
313       at all), and subsequent demands for <varname>x</varname> will
314       immediately get to see the cached result.  The definition
315       <varname>x</varname> is called a CAF (Constant Applicative
316       Form), because it has no arguments.</para>
317
318       <para>For the purposes of profiling, we say that the expression
319       <literal>nfib 25</literal> belongs to the one-off costs of
320       evaluating <varname>x</varname>.</para>
321
322       <para>Since one-off costs aren't strictly speaking part of the
323       call-graph of the program, they are attributed to a special
324       top-level cost centre, <literal>CAF</literal>.  There may be one
325       <literal>CAF</literal> cost centre for each module (the
326       default), or one for each top-level definition with any one-off
327       costs (this behaviour can be selected by giving GHC the
328       <option>-caf-all</option> flag).</para>
329
330       <indexterm><primary><literal>-caf-all</literal></primary>
331       </indexterm>
332
333       <para>If you think you have a weird profile, or the call-graph
334       doesn't look like you expect it to, feel free to send it (and
335       your program) to us at
336       <email>glasgow-haskell-bugs@haskell.org</email>.</para>
337     </sect2>
338   </sect1>
339
340   <sect1 id="prof-compiler-options">
341     <title>Compiler options for profiling</title>
342
343     <indexterm><primary>profiling</primary><secondary>options</secondary></indexterm>
344     <indexterm><primary>options</primary><secondary>for profiling</secondary></indexterm>
345
346     <variablelist>
347       <varlistentry>
348         <term>
349           <option>-prof</option>:
350           <indexterm><primary><option>-prof</option></primary></indexterm>
351         </term>
352         <listitem>
353           <para> To make use of the profiling system
354           <emphasis>all</emphasis> modules must be compiled and linked
355           with the <option>-prof</option> option. Any
356           <literal>SCC</literal> annotations you've put in your source
357           will spring to life.</para>
358
359           <para> Without a <option>-prof</option> option, your
360           <literal>SCC</literal>s are ignored; so you can compile
361           <literal>SCC</literal>-laden code without changing
362           it.</para>
363         </listitem>
364       </varlistentry>
365     </variablelist>
366       
367     <para>There are a few other profiling-related compilation options.
368     Use them <emphasis>in addition to</emphasis>
369     <option>-prof</option>.  These do not have to be used consistently
370     for all modules in a program.</para>
371
372     <variablelist>
373       <varlistentry>
374         <term>
375           <option>-auto</option>:
376           <indexterm><primary><option>-auto</option></primary></indexterm>
377           <indexterm><primary>cost centres</primary><secondary>automatically inserting</secondary></indexterm>
378         </term>
379         <listitem>
380           <para> GHC will automatically add
381           <function>&lowbar;scc&lowbar;</function> constructs for all
382           top-level, exported functions.</para>
383         </listitem>
384       </varlistentry>
385       
386       <varlistentry>
387         <term>
388           <option>-auto-all</option>:
389           <indexterm><primary><option>-auto-all</option></primary></indexterm>
390         </term>
391         <listitem>
392           <para> <emphasis>All</emphasis> top-level functions,
393           exported or not, will be automatically
394           <function>&lowbar;scc&lowbar;</function>'d.</para>
395         </listitem>
396       </varlistentry>
397
398       <varlistentry>
399         <term>
400           <option>-caf-all</option>:
401           <indexterm><primary><option>-caf-all</option></primary></indexterm>
402         </term>
403         <listitem>
404           <para> The costs of all CAFs in a module are usually
405           attributed to one &ldquo;big&rdquo; CAF cost-centre. With
406           this option, all CAFs get their own cost-centre.  An
407           &ldquo;if all else fails&rdquo; option&hellip;</para>
408         </listitem>
409       </varlistentry>
410
411       <varlistentry>
412         <term>
413           <option>-ignore-scc</option>:
414           <indexterm><primary><option>-ignore-scc</option></primary></indexterm>
415         </term>
416         <listitem>
417           <para>Ignore any <function>&lowbar;scc&lowbar;</function>
418           constructs, so a module which already has
419           <function>&lowbar;scc&lowbar;</function>s can be compiled
420           for profiling with the annotations ignored.</para>
421         </listitem>
422       </varlistentry>
423
424     </variablelist>
425
426   </sect1>
427
428   <sect1 id="prof-time-options">
429     <title>Time and allocation profiling</title>
430
431     <para>To generate a time and allocation profile, give one of the
432     following RTS options to the compiled program when you run it (RTS
433     options should be enclosed between <literal>+RTS...-RTS</literal>
434     as usual):</para>
435
436     <variablelist>
437       <varlistentry>
438         <term>
439           <option>-p</option> or <option>-P</option>:
440           <indexterm><primary><option>-p</option></primary></indexterm>
441           <indexterm><primary><option>-P</option></primary></indexterm>
442           <indexterm><primary>time profile</primary></indexterm>
443         </term>
444         <listitem>
445           <para>The <option>-p</option> option produces a standard
446           <emphasis>time profile</emphasis> report.  It is written
447           into the file
448           <filename><replaceable>program</replaceable>.prof</filename>.</para>
449
450           <para>The <option>-P</option> option produces a more
451           detailed report containing the actual time and allocation
452           data as well.  (Not used much.)</para>
453         </listitem>
454       </varlistentry>
455
456       <varlistentry>
457         <term>
458           <option>-px</option>:
459           <indexterm><primary><option>-px</option></primary></indexterm>
460         </term>
461         <listitem>
462           <para>The <option>-px</option> option generates profiling
463           information in the XML format understood by our new
464           profiling tool, see <xref linkend="prof-xml-tool"/>.</para>
465         </listitem>
466       </varlistentry>
467
468       <varlistentry>
469         <term>
470           <option>-xc</option>
471           <indexterm><primary><option>-xc</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
472         </term>
473         <listitem>
474           <para>This option makes use of the extra information
475           maintained by the cost-centre-stack profiler to provide
476           useful information about the location of runtime errors.
477           See <xref linkend="rts-options-debugging"/>.</para>
478         </listitem>
479       </varlistentry>
480
481     </variablelist>
482     
483   </sect1>
484
485   <sect1 id="prof-heap">
486     <title>Profiling memory usage</title>
487
488     <para>In addition to profiling the time and allocation behaviour
489     of your program, you can also generate a graph of its memory usage
490     over time.  This is useful for detecting the causes of
491     <firstterm>space leaks</firstterm>, when your program holds on to
492     more memory at run-time that it needs to.  Space leaks lead to
493     longer run-times due to heavy garbage collector activity, and may
494     even cause the program to run out of memory altogether.</para>
495
496     <para>To generate a heap profile from your program:</para>
497
498     <orderedlist>
499       <listitem>
500         <para>Compile the program for profiling (<xref
501         linkend="prof-compiler-options"/>).</para>
502       </listitem>
503       <listitem>
504         <para>Run it with one of the heap profiling options described
505         below (eg. <option>-hc</option> for a basic producer profile).
506         This generates the file
507         <filename><replaceable>prog</replaceable>.hp</filename>.</para>
508       </listitem>
509       <listitem>
510         <para>Run <command>hp2ps</command> to produce a Postscript
511         file,
512         <filename><replaceable>prog</replaceable>.ps</filename>.  The
513         <command>hp2ps</command> utility is described in detail in
514         <xref linkend="hp2ps"/>.</para> 
515       </listitem>
516       <listitem>
517         <para>Display the heap profile using a postscript viewer such
518         as <application>Ghostview</application>, or print it out on a
519         Postscript-capable printer.</para>
520       </listitem>
521     </orderedlist>
522
523     <sect2 id="rts-options-heap-prof">
524       <title>RTS options for heap profiling</title>
525
526       <para>There are several different kinds of heap profile that can
527       be generated.  All the different profile types yield a graph of
528       live heap against time, but they differ in how the live heap is
529       broken down into bands.  The following RTS options select which
530       break-down to use:</para>
531
532       <variablelist>
533         <varlistentry>
534           <term>
535             <option>-hc</option>
536             <indexterm><primary><option>-hc</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
537           </term>
538           <listitem>
539             <para>Breaks down the graph by the cost-centre stack which
540             produced the data.</para>
541           </listitem>
542         </varlistentry>
543
544         <varlistentry>
545           <term>
546             <option>-hm</option>
547             <indexterm><primary><option>-hm</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
548           </term>
549           <listitem>
550             <para>Break down the live heap by the module containing
551             the code which produced the data.</para>
552           </listitem>
553         </varlistentry>
554
555         <varlistentry>
556           <term>
557             <option>-hd</option>
558             <indexterm><primary><option>-hd</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
559           </term>
560           <listitem>
561             <para>Breaks down the graph by <firstterm>closure
562             description</firstterm>.  For actual data, the description
563             is just the constructor name, for other closures it is a
564             compiler-generated string identifying the closure.</para>
565           </listitem>
566         </varlistentry>
567
568         <varlistentry>
569           <term>
570             <option>-hy</option>
571             <indexterm><primary><option>-hy</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
572           </term>
573           <listitem>
574             <para>Breaks down the graph by
575             <firstterm>type</firstterm>.  For closures which have
576             function type or unknown/polymorphic type, the string will
577             represent an approximation to the actual type.</para>
578           </listitem>
579         </varlistentry>
580         
581         <varlistentry>
582           <term>
583             <option>-hr</option>
584             <indexterm><primary><option>-hr</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
585           </term>
586           <listitem>
587             <para>Break down the graph by <firstterm>retainer
588             set</firstterm>.  Retainer profiling is described in more
589             detail below (<xref linkend="retainer-prof"/>).</para>
590           </listitem>
591         </varlistentry>
592
593         <varlistentry>
594           <term>
595             <option>-hb</option>
596             <indexterm><primary><option>-hb</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
597           </term>
598           <listitem>
599             <para>Break down the graph by
600             <firstterm>biography</firstterm>.  Biographical profiling
601             is described in more detail below (<xref
602             linkend="biography-prof"/>).</para>
603           </listitem>
604         </varlistentry>
605       </variablelist>
606
607       <para>In addition, the profile can be restricted to heap data
608       which satisfies certain criteria - for example, you might want
609       to display a profile by type but only for data produced by a
610       certain module, or a profile by retainer for a certain type of
611       data.  Restrictions are specified as follows:</para>
612       
613       <variablelist>
614         <varlistentry>
615           <term>
616             <option>-hc</option><replaceable>name</replaceable>,...
617             <indexterm><primary><option>-hc</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
618           </term>
619           <listitem>
620             <para>Restrict the profile to closures produced by
621             cost-centre stacks with one of the specified cost centres
622             at the top.</para>
623           </listitem>
624         </varlistentry>
625
626         <varlistentry>
627           <term>
628             <option>-hC</option><replaceable>name</replaceable>,...
629             <indexterm><primary><option>-hC</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
630           </term>
631           <listitem>
632             <para>Restrict the profile to closures produced by
633             cost-centre stacks with one of the specified cost centres
634             anywhere in the stack.</para>
635           </listitem>
636         </varlistentry>
637
638         <varlistentry>
639           <term>
640             <option>-hm</option><replaceable>module</replaceable>,...
641             <indexterm><primary><option>-hm</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
642           </term>
643           <listitem>
644             <para>Restrict the profile to closures produced by the
645             specified modules.</para>
646           </listitem>
647         </varlistentry>
648
649         <varlistentry>
650           <term>
651             <option>-hd</option><replaceable>desc</replaceable>,...
652             <indexterm><primary><option>-hd</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
653           </term>
654           <listitem>
655             <para>Restrict the profile to closures with the specified
656             description strings.</para>
657           </listitem>
658         </varlistentry>
659
660         <varlistentry>
661           <term>
662             <option>-hy</option><replaceable>type</replaceable>,...
663             <indexterm><primary><option>-hy</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
664           </term>
665           <listitem>
666             <para>Restrict the profile to closures with the specified
667             types.</para>
668           </listitem>
669         </varlistentry>
670         
671         <varlistentry>
672           <term>
673             <option>-hr</option><replaceable>cc</replaceable>,...
674             <indexterm><primary><option>-hr</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
675           </term>
676           <listitem>
677             <para>Restrict the profile to closures with retainer sets
678             containing cost-centre stacks with one of the specified
679             cost centres at the top.</para>
680           </listitem>
681         </varlistentry>
682
683         <varlistentry>
684           <term>
685             <option>-hb</option><replaceable>bio</replaceable>,...
686             <indexterm><primary><option>-hb</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
687           </term>
688           <listitem>
689             <para>Restrict the profile to closures with one of the
690             specified biographies, where
691             <replaceable>bio</replaceable> is one of
692             <literal>lag</literal>, <literal>drag</literal>,
693             <literal>void</literal>, or <literal>use</literal>.</para>
694           </listitem>
695         </varlistentry>
696       </variablelist>
697
698       <para>For example, the following options will generate a
699       retainer profile restricted to <literal>Branch</literal> and
700       <literal>Leaf</literal> constructors:</para>
701
702 <screen>
703 <replaceable>prog</replaceable> +RTS -hr -hdBranch,Leaf
704 </screen>
705
706       <para>There can only be one "break-down" option
707       (eg. <option>-hr</option> in the example above), but there is no
708       limit on the number of further restrictions that may be applied.
709       All the options may be combined, with one exception: GHC doesn't
710       currently support mixing the <option>-hr</option> and
711       <option>-hb</option> options.</para>
712
713       <para>There are two more options which relate to heap
714       profiling:</para>
715
716       <variablelist>
717         <varlistentry>
718           <term>
719             <option>-i<replaceable>secs</replaceable></option>:
720             <indexterm><primary><option>-i</option></primary></indexterm>
721           </term>
722           <listitem>
723             <para>Set the profiling (sampling) interval to
724             <replaceable>secs</replaceable> seconds (the default is
725             0.1&nbsp;second).  Fractions are allowed: for example
726             <option>-i0.2</option> will get 5 samples per second.
727             This only affects heap profiling; time profiles are always
728             sampled on a 1/50 second frequency.</para>
729           </listitem>
730         </varlistentry>
731
732         <varlistentry>
733           <term>
734             <option>-xt</option>
735             <indexterm><primary><option>-xt</option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
736           </term>
737           <listitem>
738             <para>Include the memory occupied by threads in a heap
739             profile.  Each thread takes up a small area for its thread
740             state in addition to the space allocated for its stack
741             (stacks normally start small and then grow as
742             necessary).</para>
743             
744             <para>This includes the main thread, so using
745             <option>-xt</option> is a good way to see how much stack
746             space the program is using.</para>
747
748             <para>Memory occupied by threads and their stacks is
749             labelled as &ldquo;TSO&rdquo; when displaying the profile
750             by closure description or type description.</para>
751           </listitem>
752         </varlistentry>
753       </variablelist>
754
755     </sect2>
756     
757     <sect2 id="retainer-prof">
758       <title>Retainer Profiling</title>
759
760       <para>Retainer profiling is designed to help answer questions
761       like <quote>why is this data being retained?</quote>.  We start
762       by defining what we mean by a retainer:</para>
763
764       <blockquote>
765         <para>A retainer is either the system stack, or an unevaluated
766         closure (thunk).</para>
767       </blockquote>
768
769       <para>In particular, constructors are <emphasis>not</emphasis>
770       retainers.</para>
771
772       <para>An object B retains object A if (i) B is a retainer object and
773      (ii) object A can be reached by recursively following pointers
774      starting from object B, but not meeting any other retainer
775      objects on the way. Each live object is retained by one or more
776      retainer objects, collectively called its retainer set, or its
777       <firstterm>retainer set</firstterm>, or its
778       <firstterm>retainers</firstterm>.</para>
779
780       <para>When retainer profiling is requested by giving the program
781       the <option>-hr</option> option, a graph is generated which is
782       broken down by retainer set.  A retainer set is displayed as a
783       set of cost-centre stacks; because this is usually too large to
784       fit on the profile graph, each retainer set is numbered and
785       shown abbreviated on the graph along with its number, and the
786       full list of retainer sets is dumped into the file
787       <filename><replaceable>prog</replaceable>.prof</filename>.</para>
788
789       <para>Retainer profiling requires multiple passes over the live
790       heap in order to discover the full retainer set for each
791       object, which can be quite slow.  So we set a limit on the
792       maximum size of a retainer set, where all retainer sets larger
793       than the maximum retainer set size are replaced by the special
794       set <literal>MANY</literal>.  The maximum set size defaults to 8
795       and can be altered with the <option>-R</option> RTS
796       option:</para>
797       
798       <variablelist>
799         <varlistentry>
800           <term><option>-R</option><replaceable>size</replaceable></term>
801           <listitem>
802             <para>Restrict the number of elements in a retainer set to
803             <replaceable>size</replaceable> (default 8).</para>
804           </listitem>
805         </varlistentry>
806       </variablelist>
807
808       <sect3>
809         <title>Hints for using retainer profiling</title>
810
811         <para>The definition of retainers is designed to reflect a
812         common cause of space leaks: a large structure is retained by
813         an unevaluated computation, and will be released once the
814         computation is forced.  A good example is looking up a value in
815         a finite map, where unless the lookup is forced in a timely
816         manner the unevaluated lookup will cause the whole mapping to
817         be retained.  These kind of space leaks can often be
818         eliminated by forcing the relevant computations to be
819         performed eagerly, using <literal>seq</literal> or strictness
820         annotations on data constructor fields.</para>
821
822         <para>Often a particular data structure is being retained by a
823         chain of unevaluated closures, only the nearest of which will
824         be reported by retainer profiling - for example A retains B, B
825         retains C, and C retains a large structure.  There might be a
826         large number of Bs but only a single A, so A is really the one
827         we're interested in eliminating.  However, retainer profiling
828         will in this case report B as the retainer of the large
829         structure.  To move further up the chain of retainers, we can
830         ask for another retainer profile but this time restrict the
831         profile to B objects, so we get a profile of the retainers of
832         B:</para>
833
834 <screen>
835 <replaceable>prog</replaceable> +RTS -hr -hcB
836 </screen>
837         
838         <para>This trick isn't foolproof, because there might be other
839         B closures in the heap which aren't the retainers we are
840         interested in, but we've found this to be a useful technique
841         in most cases.</para>
842       </sect3>
843     </sect2>
844
845     <sect2 id="biography-prof">
846       <title>Biographical Profiling</title>
847
848       <para>A typical heap object may be in one of the following four
849       states at each point in its lifetime:</para>
850
851       <itemizedlist>
852         <listitem>
853           <para>The <firstterm>lag</firstterm> stage, which is the
854           time between creation and the first use of the
855           object,</para>
856         </listitem>
857         <listitem>
858           <para>the <firstterm>use</firstterm> stage, which lasts from
859           the first use until the last use of the object, and</para>
860         </listitem>
861         <listitem>
862           <para>The <firstterm>drag</firstterm> stage, which lasts
863           from the final use until the last reference to the object
864           is dropped.</para>
865         </listitem>
866         <listitem>
867           <para>An object which is never used is said to be in the
868           <firstterm>void</firstterm> state for its whole
869           lifetime.</para>
870         </listitem>
871       </itemizedlist>
872
873       <para>A biographical heap profile displays the portion of the
874       live heap in each of the four states listed above.  Usually the
875       most interesting states are the void and drag states: live heap
876       in these states is more likely to be wasted space than heap in
877       the lag or use states.</para>
878
879       <para>It is also possible to break down the heap in one or more
880       of these states by a different criteria, by restricting a
881       profile by biography.  For example, to show the portion of the
882       heap in the drag or void state by producer: </para>
883
884 <screen>
885 <replaceable>prog</replaceable> +RTS -hc -hbdrag,void
886 </screen>
887
888       <para>Once you know the producer or the type of the heap in the
889       drag or void states, the next step is usually to find the
890       retainer(s):</para>
891
892 <screen>
893 <replaceable>prog</replaceable> +RTS -hr -hc<replaceable>cc</replaceable>...
894 </screen>
895
896       <para>NOTE: this two stage process is required because GHC
897       cannot currently profile using both biographical and retainer
898       information simultaneously.</para>
899     </sect2>
900
901     <sect2 id="mem-residency">
902       <title>Actual memory residency</title>
903
904       <para>How does the heap residency reported by the heap profiler relate to
905         the actual memory residency of your program when you run it?  You might
906         see a large discrepancy between the residency reported by the heap
907         profiler, and the residency reported by tools on your system
908         (eg. <literal>ps</literal> or <literal>top</literal> on Unix, or the
909         Task Manager on Windows).  There are several reasons for this:</para>
910
911       <itemizedlist>
912         <listitem>
913           <para>There is an overhead of profiling itself, which is subtracted
914             from the residency figures by the profiler.  This overhead goes
915             away when compiling without profiling support, of course.  The
916             space overhead is currently 2 extra
917             words per heap object, which probably results in
918             about a 30% overhead.</para>
919         </listitem>
920
921         <listitem>
922           <para>Garbage collection requires more memory than the actual
923             residency.  The factor depends on the kind of garbage collection
924             algorithm in use:  a major GC in the standard
925             generation copying collector will usually require 3L bytes of
926             memory, where L is the amount of live data.  This is because by
927             default (see the <option>+RTS -F</option> option) we allow the old
928             generation to grow to twice its size (2L) before collecting it, and
929             we require additionally L bytes to copy the live data into.  When
930             using compacting collection (see the <option>+RTS -c</option>
931             option), this is reduced to 2L, and can further be reduced by
932             tweaking the <option>-F</option> option.  Also add the size of the
933             allocation area (currently a fixed 512Kb).</para>
934         </listitem>
935
936         <listitem>
937           <para>The stack isn't counted in the heap profile by default.  See the
938     <option>+RTS -xt</option> option.</para>
939         </listitem>
940
941         <listitem>
942           <para>The program text itself, the C stack, any non-heap data (eg. data
943             allocated by foreign libraries, and data allocated by the RTS), and
944             <literal>mmap()</literal>'d memory are not counted in the heap profile.</para>
945         </listitem>
946       </itemizedlist>
947     </sect2>
948
949   </sect1>
950
951   <sect1 id="prof-xml-tool">
952     <title>Graphical time/allocation profile</title>
953
954     <para>You can view the time and allocation profiling graph of your
955     program graphically, using <command>ghcprof</command>.  This is a
956     new tool with GHC 4.08, and will eventually be the de-facto
957     standard way of viewing GHC profiles<footnote><para>Actually this
958     isn't true any more, we are working on a new tool for
959     displaying heap profiles using Gtk+HS, so
960     <command>ghcprof</command> may go away at some point in the future.</para>
961       </footnote></para>
962
963     <para>To run <command>ghcprof</command>, you need
964     <productname>uDraw(Graph)</productname> installed, which can be
965     obtained from <ulink
966     url="http://www.informatik.uni-bremen.de/uDrawGraph/en/uDrawGraph/uDrawGraph.html"><citetitle>uDraw(Graph)</citetitle></ulink>.  Install one of
967     the binary
968     distributions, and set your
969     <envar>UDG_HOME</envar> environment variable to point to the
970     installation directory.</para>
971
972     <para><command>ghcprof</command> uses an XML-based profiling log
973     format, and you therefore need to run your program with a
974     different option: <option>-px</option>.  The file generated is
975     still called <filename>&lt;prog&gt;.prof</filename>.  To see the
976     profile, run <command>ghcprof</command> like this:</para>
977
978     <indexterm><primary><option>-px</option></primary></indexterm>
979
980 <screen>
981 $ ghcprof &lt;prog&gt;.prof
982 </screen>
983
984     <para>which should pop up a window showing the call-graph of your
985     program in glorious detail.  More information on using
986     <command>ghcprof</command> can be found at <ulink
987     url="http://www.dcs.warwick.ac.uk/people/academic/Stephen.Jarvis/profiler/index.html"><citetitle>The
988     Cost-Centre Stack Profiling Tool for
989     GHC</citetitle></ulink>.</para>
990
991   </sect1>
992
993   <sect1 id="hp2ps">
994     <title><command>hp2ps</command>&ndash;&ndash;heap profile to PostScript</title>
995
996     <indexterm><primary><command>hp2ps</command></primary></indexterm>
997     <indexterm><primary>heap profiles</primary></indexterm>
998     <indexterm><primary>postscript, from heap profiles</primary></indexterm>
999     <indexterm><primary><option>-h&lt;break-down&gt;</option></primary></indexterm>
1000     
1001     <para>Usage:</para>
1002     
1003 <screen>
1004 hp2ps [flags] [&lt;file&gt;[.hp]]
1005 </screen>
1006
1007     <para>The program
1008     <command>hp2ps</command><indexterm><primary>hp2ps
1009     program</primary></indexterm> converts a heap profile as produced
1010     by the <option>-h&lt;break-down&gt;</option> runtime option into a
1011     PostScript graph of the heap profile. By convention, the file to
1012     be processed by <command>hp2ps</command> has a
1013     <filename>.hp</filename> extension. The PostScript output is
1014     written to <filename>&lt;file&gt;@.ps</filename>. If
1015     <filename>&lt;file&gt;</filename> is omitted entirely, then the
1016     program behaves as a filter.</para>
1017
1018     <para><command>hp2ps</command> is distributed in
1019     <filename>ghc/utils/hp2ps</filename> in a GHC source
1020     distribution. It was originally developed by Dave Wakeling as part
1021     of the HBC/LML heap profiler.</para>
1022
1023     <para>The flags are:</para>
1024
1025     <variablelist>
1026       
1027       <varlistentry>
1028         <term><option>-d</option></term>
1029         <listitem>
1030           <para>In order to make graphs more readable,
1031           <command>hp2ps</command> sorts the shaded bands for each
1032           identifier. The default sort ordering is for the bands with
1033           the largest area to be stacked on top of the smaller ones.
1034           The <option>-d</option> option causes rougher bands (those
1035           representing series of values with the largest standard
1036           deviations) to be stacked on top of smoother ones.</para>
1037         </listitem>
1038       </varlistentry>
1039
1040       <varlistentry>
1041         <term><option>-b</option></term>
1042         <listitem>
1043           <para>Normally, <command>hp2ps</command> puts the title of
1044           the graph in a small box at the top of the page. However, if
1045           the JOB string is too long to fit in a small box (more than
1046           35 characters), then <command>hp2ps</command> will choose to
1047           use a big box instead.  The <option>-b</option> option
1048           forces <command>hp2ps</command> to use a big box.</para>
1049         </listitem>
1050       </varlistentry>
1051
1052       <varlistentry>
1053         <term><option>-e&lt;float&gt;[in&verbar;mm&verbar;pt]</option></term>
1054         <listitem>
1055           <para>Generate encapsulated PostScript suitable for
1056           inclusion in LaTeX documents.  Usually, the PostScript graph
1057           is drawn in landscape mode in an area 9 inches wide by 6
1058           inches high, and <command>hp2ps</command> arranges for this
1059           area to be approximately centred on a sheet of a4 paper.
1060           This format is convenient of studying the graph in detail,
1061           but it is unsuitable for inclusion in LaTeX documents.  The
1062           <option>-e</option> option causes the graph to be drawn in
1063           portrait mode, with float specifying the width in inches,
1064           millimetres or points (the default).  The resulting
1065           PostScript file conforms to the Encapsulated PostScript
1066           (EPS) convention, and it can be included in a LaTeX document
1067           using Rokicki's dvi-to-PostScript converter
1068           <command>dvips</command>.</para>
1069         </listitem>
1070       </varlistentry>
1071
1072       <varlistentry>
1073         <term><option>-g</option></term>
1074         <listitem>
1075           <para>Create output suitable for the <command>gs</command>
1076           PostScript previewer (or similar). In this case the graph is
1077           printed in portrait mode without scaling. The output is
1078           unsuitable for a laser printer.</para>
1079         </listitem>
1080       </varlistentry>
1081
1082       <varlistentry>
1083         <term><option>-l</option></term>
1084         <listitem>
1085           <para>Normally a profile is limited to 20 bands with
1086           additional identifiers being grouped into an
1087           <literal>OTHER</literal> band. The <option>-l</option> flag
1088           removes this 20 band and limit, producing as many bands as
1089           necessary. No key is produced as it won't fit!. It is useful
1090           for creation time profiles with many bands.</para>
1091         </listitem>
1092       </varlistentry>
1093
1094       <varlistentry>
1095         <term><option>-m&lt;int&gt;</option></term>
1096         <listitem>
1097           <para>Normally a profile is limited to 20 bands with
1098           additional identifiers being grouped into an
1099           <literal>OTHER</literal> band. The <option>-m</option> flag
1100           specifies an alternative band limit (the maximum is
1101           20).</para>
1102
1103           <para><option>-m0</option> requests the band limit to be
1104           removed. As many bands as necessary are produced. However no
1105           key is produced as it won't fit! It is useful for displaying
1106           creation time profiles with many bands.</para>
1107         </listitem>
1108       </varlistentry>
1109
1110       <varlistentry>
1111         <term><option>-p</option></term>
1112         <listitem>
1113           <para>Use previous parameters. By default, the PostScript
1114           graph is automatically scaled both horizontally and
1115           vertically so that it fills the page.  However, when
1116           preparing a series of graphs for use in a presentation, it
1117           is often useful to draw a new graph using the same scale,
1118           shading and ordering as a previous one. The
1119           <option>-p</option> flag causes the graph to be drawn using
1120           the parameters determined by a previous run of
1121           <command>hp2ps</command> on <filename>file</filename>. These
1122           are extracted from <filename>file@.aux</filename>.</para>
1123         </listitem>
1124       </varlistentry>
1125
1126       <varlistentry>
1127         <term><option>-s</option></term>
1128         <listitem>
1129           <para>Use a small box for the title.</para>
1130         </listitem>
1131       </varlistentry>
1132       
1133       <varlistentry>
1134         <term><option>-t&lt;float&gt;</option></term>
1135         <listitem>
1136           <para>Normally trace elements which sum to a total of less
1137           than 1&percnt; of the profile are removed from the
1138           profile. The <option>-t</option> option allows this
1139           percentage to be modified (maximum 5&percnt;).</para>
1140
1141           <para><option>-t0</option> requests no trace elements to be
1142           removed from the profile, ensuring that all the data will be
1143           displayed.</para>
1144         </listitem>
1145       </varlistentry>
1146
1147       <varlistentry>
1148         <term><option>-c</option></term>
1149         <listitem>
1150           <para>Generate colour output.</para>
1151         </listitem>
1152       </varlistentry>
1153       
1154       <varlistentry>
1155         <term><option>-y</option></term>
1156         <listitem>
1157           <para>Ignore marks.</para>
1158         </listitem>
1159       </varlistentry>
1160       
1161       <varlistentry>
1162         <term><option>-?</option></term>
1163         <listitem>
1164           <para>Print out usage information.</para>
1165         </listitem>
1166       </varlistentry>
1167     </variablelist>
1168
1169
1170     <sect2 id="manipulating-hp">
1171       <title>Manipulating the hp file</title>
1172
1173 <para>(Notes kindly offered by Jan-Willhem Maessen.)</para>
1174
1175 <para>
1176 The <filename>FOO.hp</filename> file produced when you ask for the
1177 heap profile of a program <filename>FOO</filename> is a text file with a particularly
1178 simple structure. Here's a representative example, with much of the
1179 actual data omitted:
1180 <screen>
1181 JOB "FOO -hC"
1182 DATE "Thu Dec 26 18:17 2002"
1183 SAMPLE_UNIT "seconds"
1184 VALUE_UNIT "bytes"
1185 BEGIN_SAMPLE 0.00
1186 END_SAMPLE 0.00
1187 BEGIN_SAMPLE 15.07
1188   ... sample data ...
1189 END_SAMPLE 15.07
1190 BEGIN_SAMPLE 30.23
1191   ... sample data ...
1192 END_SAMPLE 30.23
1193 ... etc.
1194 BEGIN_SAMPLE 11695.47
1195 END_SAMPLE 11695.47
1196 </screen>
1197 The first four lines (<literal>JOB</literal>, <literal>DATE</literal>, <literal>SAMPLE_UNIT</literal>, <literal>VALUE_UNIT</literal>) form a
1198 header.  Each block of lines starting with <literal>BEGIN_SAMPLE</literal> and ending
1199 with <literal>END_SAMPLE</literal> forms a single sample (you can think of this as a
1200 vertical slice of your heap profile).  The hp2ps utility should accept
1201 any input with a properly-formatted header followed by a series of
1202 *complete* samples.
1203 </para>
1204 </sect2>
1205
1206     <sect2>
1207       <title>Zooming in on regions of your profile</title>
1208
1209 <para>
1210 You can look at particular regions of your profile simply by loading a
1211 copy of the <filename>.hp</filename> file into a text editor and deleting the unwanted
1212 samples.  The resulting <filename>.hp</filename> file can be run through <command>hp2ps</command> and viewed
1213 or printed.
1214 </para>
1215 </sect2>
1216
1217     <sect2>
1218       <title>Viewing the heap profile of a running program</title>
1219
1220 <para>
1221 The <filename>.hp</filename> file is generated incrementally as your
1222 program runs.  In principle, running <command>hp2ps</command> on the incomplete file
1223 should produce a snapshot of your program's heap usage.  However, the
1224 last sample in the file may be incomplete, causing <command>hp2ps</command> to fail.  If
1225 you are using a machine with UNIX utilities installed, it's not too
1226 hard to work around this problem (though the resulting command line
1227 looks rather Byzantine):
1228 <screen>
1229   head -`fgrep -n END_SAMPLE FOO.hp | tail -1 | cut -d : -f 1` FOO.hp \
1230     | hp2ps > FOO.ps
1231 </screen>
1232
1233 The command <command>fgrep -n END_SAMPLE FOO.hp</command> finds the
1234 end of every complete sample in <filename>FOO.hp</filename>, and labels each sample with
1235 its ending line number.  We then select the line number of the last
1236 complete sample using <command>tail</command> and <command>cut</command>.  This is used as a
1237 parameter to <command>head</command>; the result is as if we deleted the final
1238 incomplete sample from <filename>FOO.hp</filename>.  This results in a properly-formatted
1239 .hp file which we feed directly to <command>hp2ps</command>.
1240 </para>
1241 </sect2>
1242     <sect2>
1243       <title>Viewing a heap profile in real time</title>
1244
1245 <para>
1246 The <command>gv</command> and <command>ghostview</command> programs
1247 have a "watch file" option can be used to view an up-to-date heap
1248 profile of your program as it runs.  Simply generate an incremental
1249 heap profile as described in the previous section.  Run <command>gv</command> on your
1250 profile:
1251 <screen>
1252   gv -watch -seascape FOO.ps 
1253 </screen>
1254 If you forget the <literal>-watch</literal> flag you can still select
1255 "Watch file" from the "State" menu.  Now each time you generate a new
1256 profile <filename>FOO.ps</filename> the view will update automatically.
1257 </para>
1258
1259 <para>
1260 This can all be encapsulated in a little script:
1261 <screen>
1262   #!/bin/sh
1263   head -`fgrep -n END_SAMPLE FOO.hp | tail -1 | cut -d : -f 1` FOO.hp \
1264     | hp2ps > FOO.ps
1265   gv -watch -seascape FOO.ps &amp;
1266   while [ 1 ] ; do
1267     sleep 10 # We generate a new profile every 10 seconds.
1268     head -`fgrep -n END_SAMPLE FOO.hp | tail -1 | cut -d : -f 1` FOO.hp \
1269       | hp2ps > FOO.ps
1270   done
1271 </screen>
1272 Occasionally <command>gv</command> will choke as it tries to read an incomplete copy of
1273 <filename>FOO.ps</filename> (because <command>hp2ps</command> is still running as an update
1274 occurs).  A slightly more complicated script works around this
1275 problem, by using the fact that sending a SIGHUP to gv will cause it
1276 to re-read its input file:
1277 <screen>
1278   #!/bin/sh
1279   head -`fgrep -n END_SAMPLE FOO.hp | tail -1 | cut -d : -f 1` FOO.hp \
1280     | hp2ps > FOO.ps
1281   gv FOO.ps &amp;
1282   gvpsnum=$!
1283   while [ 1 ] ; do
1284     sleep 10
1285     head -`fgrep -n END_SAMPLE FOO.hp | tail -1 | cut -d : -f 1` FOO.hp \
1286       | hp2ps > FOO.ps
1287     kill -HUP $gvpsnum
1288   done    
1289 </screen>
1290 </para>
1291 </sect2>
1292
1293
1294   </sect1>
1295
1296   <sect1 id="ticky-ticky">
1297     <title>Using &ldquo;ticky-ticky&rdquo; profiling (for implementors)</title>
1298     <indexterm><primary>ticky-ticky profiling</primary></indexterm>
1299
1300     <para>(ToDo: document properly.)</para>
1301
1302     <para>It is possible to compile Glasgow Haskell programs so that
1303     they will count lots and lots of interesting things, e.g., number
1304     of updates, number of data constructors entered, etc., etc.  We
1305     call this &ldquo;ticky-ticky&rdquo;
1306     profiling,<indexterm><primary>ticky-ticky
1307     profiling</primary></indexterm> <indexterm><primary>profiling,
1308     ticky-ticky</primary></indexterm> because that's the sound a Sun4
1309     makes when it is running up all those counters
1310     (<emphasis>slowly</emphasis>).</para>
1311
1312     <para>Ticky-ticky profiling is mainly intended for implementors;
1313     it is quite separate from the main &ldquo;cost-centre&rdquo;
1314     profiling system, intended for all users everywhere.</para>
1315
1316     <para>To be able to use ticky-ticky profiling, you will need to
1317     have built appropriate libraries and things when you made the
1318     system.  See &ldquo;Customising what libraries to build,&rdquo; in
1319     the installation guide.</para>
1320
1321     <para>To get your compiled program to spit out the ticky-ticky
1322     numbers, use a <option>-r</option> RTS
1323     option<indexterm><primary>-r RTS option</primary></indexterm>.
1324     See <xref linkend="runtime-control"/>.</para>
1325
1326     <para>Compiling your program with the <option>-ticky</option>
1327     switch yields an executable that performs these counts.  Here is a
1328     sample ticky-ticky statistics file, generated by the invocation
1329     <command>foo +RTS -rfoo.ticky</command>.</para>
1330
1331 <screen>
1332  foo +RTS -rfoo.ticky
1333
1334
1335 ALLOCATIONS: 3964631 (11330900 words total: 3999476 admin, 6098829 goods, 1232595 slop)
1336                                 total words:        2     3     4     5    6+
1337   69647 (  1.8%) function values                 50.0  50.0   0.0   0.0   0.0
1338 2382937 ( 60.1%) thunks                           0.0  83.9  16.1   0.0   0.0
1339 1477218 ( 37.3%) data values                     66.8  33.2   0.0   0.0   0.0
1340       0 (  0.0%) big tuples
1341       2 (  0.0%) black holes                      0.0 100.0   0.0   0.0   0.0
1342       0 (  0.0%) prim things
1343   34825 (  0.9%) partial applications             0.0   0.0   0.0 100.0   0.0
1344       2 (  0.0%) thread state objects             0.0   0.0   0.0   0.0 100.0
1345
1346 Total storage-manager allocations: 3647137 (11882004 words)
1347         [551104 words lost to speculative heap-checks]
1348
1349 STACK USAGE:
1350
1351 ENTERS: 9400092  of which 2005772 (21.3%) direct to the entry code
1352                   [the rest indirected via Node's info ptr]
1353 1860318 ( 19.8%) thunks
1354 3733184 ( 39.7%) data values
1355 3149544 ( 33.5%) function values
1356                   [of which 1999880 (63.5%) bypassed arg-satisfaction chk]
1357  348140 (  3.7%) partial applications
1358  308906 (  3.3%) normal indirections
1359       0 (  0.0%) permanent indirections
1360
1361 RETURNS: 5870443
1362 2137257 ( 36.4%) from entering a new constructor
1363                   [the rest from entering an existing constructor]
1364 2349219 ( 40.0%) vectored [the rest unvectored]
1365
1366 RET_NEW:         2137257:  32.5% 46.2% 21.3%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%
1367 RET_OLD:         3733184:   2.8% 67.9% 29.3%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%
1368 RET_UNBOXED_TUP:       2:   0.0%  0.0%100.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%
1369
1370 RET_VEC_RETURN : 2349219:   0.0%  0.0%100.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%  0.0%
1371
1372 UPDATE FRAMES: 2241725 (0 omitted from thunks)
1373 SEQ FRAMES:    1
1374 CATCH FRAMES:  1
1375 UPDATES: 2241725
1376       0 (  0.0%) data values
1377   34827 (  1.6%) partial applications
1378                   [2 in place, 34825 allocated new space]
1379 2206898 ( 98.4%) updates to existing heap objects (46 by squeezing)
1380 UPD_CON_IN_NEW:         0:       0      0      0      0      0      0      0      0      0
1381 UPD_PAP_IN_NEW:     34825:       0      0      0  34825      0      0      0      0      0
1382
1383 NEW GEN UPDATES: 2274700 ( 99.9%)
1384
1385 OLD GEN UPDATES: 1852 (  0.1%)
1386
1387 Total bytes copied during GC: 190096
1388
1389 **************************************************
1390 3647137 ALLOC_HEAP_ctr
1391 11882004 ALLOC_HEAP_tot
1392   69647 ALLOC_FUN_ctr
1393   69647 ALLOC_FUN_adm
1394   69644 ALLOC_FUN_gds
1395   34819 ALLOC_FUN_slp
1396   34831 ALLOC_FUN_hst_0
1397   34816 ALLOC_FUN_hst_1
1398       0 ALLOC_FUN_hst_2
1399       0 ALLOC_FUN_hst_3
1400       0 ALLOC_FUN_hst_4
1401 2382937 ALLOC_UP_THK_ctr
1402       0 ALLOC_SE_THK_ctr
1403  308906 ENT_IND_ctr
1404       0 E!NT_PERM_IND_ctr requires +RTS -Z
1405 [... lots more info omitted ...]
1406       0 GC_SEL_ABANDONED_ctr
1407       0 GC_SEL_MINOR_ctr
1408       0 GC_SEL_MAJOR_ctr
1409       0 GC_FAILED_PROMOTION_ctr
1410   47524 GC_WORDS_COPIED_ctr
1411 </screen>
1412
1413     <para>The formatting of the information above the row of asterisks
1414     is subject to change, but hopefully provides a useful
1415     human-readable summary.  Below the asterisks <emphasis>all
1416     counters</emphasis> maintained by the ticky-ticky system are
1417     dumped, in a format intended to be machine-readable: zero or more
1418     spaces, an integer, a space, the counter name, and a newline.</para>
1419
1420     <para>In fact, not <emphasis>all</emphasis> counters are
1421     necessarily dumped; compile- or run-time flags can render certain
1422     counters invalid.  In this case, either the counter will simply
1423     not appear, or it will appear with a modified counter name,
1424     possibly along with an explanation for the omission (notice
1425     <literal>ENT&lowbar;PERM&lowbar;IND&lowbar;ctr</literal> appears
1426     with an inserted <literal>!</literal> above).  Software analysing
1427     this output should always check that it has the counters it
1428     expects.  Also, beware: some of the counters can have
1429     <emphasis>large</emphasis> values!</para>
1430
1431   </sect1>
1432
1433 </chapter>
1434
1435 <!-- Emacs stuff:
1436      ;;; Local Variables: ***
1437      ;;; mode: xml ***
1438      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.xml" "book" "chapter") ***
1439      ;;; End: ***
1440  -->