ghc/rts/ProfHeap.c

   1 /* -----------------------------------------------------------------------------
   2  * $Id: ProfHeap.c,v 1.51 2004/03/19 23:20:20 panne Exp $
   3  *
   4  * (c) The GHC Team, 1998-2003
   5  *
   6  * Support for heap profiling
   7  *
   8  * ---------------------------------------------------------------------------*/
   9
  10 #if defined(DEBUG) && !defined(PROFILING)
  11 #define DEBUG_HEAP_PROF
  12 #else
  13 #undef DEBUG_HEAP_PROF
  14 #endif
  15
  16 #if defined(PROFILING) || defined(DEBUG_HEAP_PROF)
  17
  18 #include "PosixSource.h"
  19 #include "Rts.h"
  20 #include "RtsUtils.h"
  21 #include "RtsFlags.h"
  22 #include "Profiling.h"
  23 #include "Storage.h"
  24 #include "ProfHeap.h"
  25 #include "Stats.h"
  26 #include "Hash.h"
  27 #include "StrHash.h"
  28 #include "RetainerProfile.h"
  29 #include "LdvProfile.h"
  30 #include "Arena.h"
  31 #include "Printer.h"
  32
  33 #include <string.h>
  34 #include <stdlib.h>
  35
  36 /* -----------------------------------------------------------------------------
  37  * era stores the current time period.  It is the same as the
  38  * number of censuses that have been performed.
  39  *
  40  * RESTRICTION:
  41  *   era must be no longer than LDV_SHIFT (15 or 30) bits.
  42  * Invariants:
  43  *   era is initialized to 1 in initHeapProfiling().
  44  *
  45  * max_era is initialized to 2^LDV_SHIFT in initHeapProfiling().
  46  * When era reaches max_era, the profiling stops because a closure can
  47  * store only up to (max_era - 1) as its creation or last use time.
  48  * -------------------------------------------------------------------------- */
  49 nat era;
  50 static nat max_era;
  51
  52 /* -----------------------------------------------------------------------------
  53  * Counters
  54  *
  55  * For most heap profiles each closure identity gets a simple count
  56  * of live words in the heap at each census.  However, if we're
  57  * selecting by biography, then we have to keep the various
  58  * lag/drag/void counters for each identity.
  59  * -------------------------------------------------------------------------- */
  60 typedef struct _counter {
  61     void *identity;
  62     union {
  63         nat resid;
  64         struct {
  65             int prim;     // total size of 'inherently used' closures
  66             int not_used; // total size of 'never used' closures
  67             int used;     // total size of 'used at least once' closures
  68             int void_total;  // current total size of 'destroyed without being used' closures
  69             int drag_total;  // current total size of 'used at least once and waiting to die'
  70         } ldv;
  71     } c;
  72     struct _counter *next;
  73 } counter;
  74
  75 STATIC_INLINE void
  76 initLDVCtr( counter *ctr )
  77 {
  78     ctr->c.ldv.prim = 0;
  79     ctr->c.ldv.not_used = 0;
  80     ctr->c.ldv.used = 0;
  81     ctr->c.ldv.void_total = 0;
  82     ctr->c.ldv.drag_total = 0;
  83 }
  84
  85 typedef struct {
  86     double      time;    // the time in MUT time when the census is made
  87     HashTable * hash;
  88     counter   * ctrs;
  89     Arena     * arena;
  90
  91     // for LDV profiling, when just displaying by LDV
  92     int       prim;
  93     int       not_used;
  94     int       used;
  95     int       void_total;
  96     int       drag_total;
  97 } Census;
  98
  99 static Census *censuses = NULL;
 100 static nat n_censuses = 0;
 101
 102 #ifdef PROFILING
 103 static void aggregateCensusInfo( void );
 104 #endif
 105
 106 static void dumpCensus( Census *census );
 107
 108 /* -----------------------------------------------------------------------------
 109    Closure Type Profiling;
 110
 111    PROBABLY TOTALLY OUT OF DATE -- ToDo (SDM)
 112    -------------------------------------------------------------------------- */
 113
 114 #ifdef DEBUG_HEAP_PROF
 115 static char *type_names[] = {
 116       "INVALID_OBJECT"
 117     , "CONSTR"
 118     , "CONSTR_INTLIKE"
 119     , "CONSTR_CHARLIKE"
 120     , "CONSTR_STATIC"
 121     , "CONSTR_NOCAF_STATIC"
 122
 123     , "FUN"
 124     , "FUN_STATIC"
 125
 126     , "THUNK"
 127     , "THUNK_STATIC"
 128     , "THUNK_SELECTOR"
 129
 130     , "BCO"
 131     , "AP_STACK"
 132     , "AP"
 133
 134     , "PAP"
 135
 136     , "IND"
 137     , "IND_OLDGEN"
 138     , "IND_PERM"
 139     , "IND_OLDGEN_PERM"
 140     , "IND_STATIC"
 141
 142     , "RET_BCO"
 143     , "RET_SMALL"
 144     , "RET_VEC_SMALL"
 145     , "RET_BIG"
 146     , "RET_VEC_BIG"
 147     , "RET_DYN"
 148     , "UPDATE_FRAME"
 149     , "CATCH_FRAME"
 150     , "STOP_FRAME"
 151
 152     , "BLACKHOLE"
 153     , "BLACKHOLE_BQ"
 154     , "MVAR"
 155
 156     , "ARR_WORDS"
 157
 158     , "MUT_ARR_PTRS"
 159     , "MUT_ARR_PTRS_FROZEN"
 160     , "MUT_VAR"
 161
 162     , "WEAK"
 163     , "FOREIGN"
 164
 165     , "TSO"
 166
 167     , "BLOCKED_FETCH"
 168     , "FETCH_ME"
 169
 170     , "EVACUATED"
 171 };
 172
 173 #endif /* DEBUG_HEAP_PROF */
 174
 175 /* -----------------------------------------------------------------------------
 176  * Find the "closure identity", which is a unique pointer reresenting
 177  * the band to which this closure's heap space is attributed in the
 178  * heap profile.
 179  * ------------------------------------------------------------------------- */
 180 STATIC_INLINE void *
 181 closureIdentity( StgClosure *p )
 182 {
 183     switch (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile) {
 184
 185 #ifdef PROFILING
 186     case HEAP_BY_CCS:
 187         return p->header.prof.ccs;
 188     case HEAP_BY_MOD:
 189         return p->header.prof.ccs->cc->module;
 190     case HEAP_BY_DESCR:
 191         return get_itbl(p)->prof.closure_desc;
 192     case HEAP_BY_TYPE:
 193         return get_itbl(p)->prof.closure_type;
 194     case HEAP_BY_RETAINER:
 195         // AFAIK, the only closures in the heap which might not have a
 196         // valid retainer set are DEAD_WEAK closures.
 197         if (isRetainerSetFieldValid(p))
 198             return retainerSetOf(p);
 199         else
 200             return NULL;
 201
 202 #else // DEBUG
 203     case HEAP_BY_INFOPTR:
 204         return (void *)((StgClosure *)p)->header.info;
 205     case HEAP_BY_CLOSURE_TYPE:
 206         return type_names[get_itbl(p)->type];
 207
 208 #endif
 209     default:
 210         barf("closureIdentity");
 211     }
 212 }
 213
 214 /* --------------------------------------------------------------------------
 215  * Profiling type predicates
 216  * ----------------------------------------------------------------------- */
 217 #ifdef PROFILING
 218 STATIC_INLINE rtsBool
 219 doingLDVProfiling( void )
 220 {
 221     return (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile == HEAP_BY_LDV
 222             || RtsFlags.ProfFlags.bioSelector != NULL);
 223 }
 224
 225 STATIC_INLINE rtsBool
 226 doingRetainerProfiling( void )
 227 {
 228     return (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile == HEAP_BY_RETAINER
 229             || RtsFlags.ProfFlags.retainerSelector != NULL);
 230 }
 231 #endif // PROFILING
 232
 233 // Precesses a closure 'c' being destroyed whose size is 'size'.
 234 // Make sure that LDV_recordDead() is not invoked on 'inherently used' closures
 235 // such as TSO; they should not be involved in computing dragNew or voidNew.
 236 //
 237 // Even though era is checked in both LdvCensusForDead() and
 238 // LdvCensusKillAll(), we still need to make sure that era is > 0 because
 239 // LDV_recordDead() may be called from elsewhere in the runtime system. E.g.,
 240 // when a thunk is replaced by an indirection object.
 241
 242 #ifdef PROFILING
 243 void
 244 LDV_recordDead( StgClosure *c, nat size )
 245 {
 246     void *id;
 247     nat t;
 248     counter *ctr;
 249
 250     if (era > 0 && closureSatisfiesConstraints(c)) {
 251         size -= sizeofW(StgProfHeader);
 252         if ((LDVW((c)) & LDV_STATE_MASK) == LDV_STATE_CREATE) {
 253             t = (LDVW((c)) & LDV_CREATE_MASK) >> LDV_SHIFT;
 254             if (t < era) {
 255                 if (RtsFlags.ProfFlags.bioSelector == NULL) {
 256                     censuses[t].void_total   += (int)size;
 257                     censuses[era].void_total -= (int)size;
 258                 } else {
 259                     id = closureIdentity(c);
 260                     ctr = lookupHashTable(censuses[t].hash, (StgWord)id);
 261                     ASSERT( ctr != NULL );
 262                     ctr->c.ldv.void_total += (int)size;
 263                     ctr = lookupHashTable(censuses[era].hash, (StgWord)id);
 264                     if (ctr == NULL) {
 265                         ctr = arenaAlloc(censuses[era].arena, sizeof(counter));
 266                         initLDVCtr(ctr);
 267                         insertHashTable(censuses[era].hash, (StgWord)id, ctr);
 268                         ctr->identity = id;
 269                         ctr->next = censuses[era].ctrs;
 270                         censuses[era].ctrs = ctr;
 271                     }
 272                     ctr->c.ldv.void_total -= (int)size;
 273                 }
 274             }
 275         } else {
 276             t = LDVW((c)) & LDV_LAST_MASK;
 277             if (t + 1 < era) {
 278                 if (RtsFlags.ProfFlags.bioSelector == NULL) {
 279                     censuses[t+1].drag_total += size;
 280                     censuses[era].drag_total -= size;
 281                 } else {
 282                     void *id;
 283                     id = closureIdentity(c);
 284                     ctr = lookupHashTable(censuses[t+1].hash, (StgWord)id);
 285                     ASSERT( ctr != NULL );
 286                     ctr->c.ldv.drag_total += (int)size;
 287                     ctr = lookupHashTable(censuses[era].hash, (StgWord)id);
 288                     if (ctr == NULL) {
 289                         ctr = arenaAlloc(censuses[era].arena, sizeof(counter));
 290                         initLDVCtr(ctr);
 291                         insertHashTable(censuses[era].hash, (StgWord)id, ctr);
 292                         ctr->identity = id;
 293                         ctr->next = censuses[era].ctrs;
 294                         censuses[era].ctrs = ctr;
 295                     }
 296                     ctr->c.ldv.drag_total -= (int)size;
 297                 }
 298             }
 299         }
 300     }
 301 }
 302 #endif
 303
 304 /* --------------------------------------------------------------------------
 305  * Initialize censuses[era];
 306  * ----------------------------------------------------------------------- */
 307 STATIC_INLINE void
 308 initEra(Census *census)
 309 {
 310     census->hash  = allocHashTable();
 311     census->ctrs  = NULL;
 312     census->arena = newArena();
 313
 314     census->not_used   = 0;
 315     census->used       = 0;
 316     census->prim       = 0;
 317     census->void_total = 0;
 318     census->drag_total = 0;
 319 }
 320
 321 /* --------------------------------------------------------------------------
 322  * Increases era by 1 and initialize census[era].
 323  * Reallocates gi[] and increases its size if needed.
 324  * ----------------------------------------------------------------------- */
 325 static void
 326 nextEra( void )
 327 {
 328 #ifdef PROFILING
 329     if (doingLDVProfiling()) {
 330         era++;
 331
 332         if (era == max_era) {
 333             prog_belch("maximum number of censuses reached; use +RTS -i to reduce");
 334             stg_exit(EXIT_FAILURE);
 335         }
 336
 337         if (era == n_censuses) {
 338             n_censuses *= 2;
 339             censuses = stgReallocBytes(censuses, sizeof(Census) * n_censuses,
 340                                        "nextEra");
 341         }
 342     }
 343 #endif // PROFILING
 344
 345     initEra( &censuses[era] );
 346 }
 347
 348 /* -----------------------------------------------------------------------------
 349  * DEBUG heap profiling, by info table
 350  * -------------------------------------------------------------------------- */
 351
 352 #ifdef DEBUG_HEAP_PROF
 353 FILE *hp_file;
 354 static char *hp_filename;
 355
 356 void initProfiling1( void )
 357 {
 358 }
 359
 360 void initProfiling2( void )
 361 {
 362   if (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile) {
 363     /* Initialise the log file name */
 364     hp_filename = stgMallocBytes(strlen(prog_name) + 6, "hpFileName");
 365     sprintf(hp_filename, "%s.hp", prog_name);
 366
 367     /* open the log file */
 368     if ((hp_file = fopen(hp_filename, "w")) == NULL) {
 369       fprintf(stderr, "Can't open profiling report file %s\n",
 370               hp_filename);
 371       RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile = 0;
 372       return;
 373     }
 374   }
 375
 376   initHeapProfiling();
 377 }
 378
 379 void endProfiling( void )
 380 {
 381   endHeapProfiling();
 382 }
 383 #endif /* DEBUG_HEAP_PROF */
 384
 385 /* --------------------------------------------------------------------------
 386  * Initialize the heap profilier
 387  * ----------------------------------------------------------------------- */
 388 nat
 389 initHeapProfiling(void)
 390 {
 391     if (! RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile) {
 392         return 0;
 393     }
 394
 395 #ifdef PROFILING
 396     if (doingLDVProfiling() && doingRetainerProfiling()) {
 397         prog_belch("cannot mix -hb and -hr");
 398         stg_exit(1);
 399     }
 400 #endif
 401
 402     // we only count eras if we're doing LDV profiling.  Otherwise era
 403     // is fixed at zero.
 404 #ifdef PROFILING
 405     if (doingLDVProfiling()) {
 406         era = 1;
 407     } else
 408 #endif
 409     {
 410         era = 0;
 411     }
 412
 413     {   // max_era = 2^LDV_SHIFT
 414         nat p;
 415         max_era = 1;
 416         for (p = 0; p < LDV_SHIFT; p++)
 417             max_era *= 2;
 418     }
 419
 420     n_censuses = 32;
 421     censuses = stgMallocBytes(sizeof(Census) * n_censuses, "initHeapProfiling");
 422
 423     initEra( &censuses[era] );
 424
 425     /* initProfilingLogFile(); */
 426     fprintf(hp_file, "JOB \"%s", prog_name);
 427
 428 #ifdef PROFILING
 429     {
 430         int count;
 431         for(count = 1; count < prog_argc; count++)
 432             fprintf(hp_file, " %s", prog_argv[count]);
 433         fprintf(hp_file, " +RTS");
 434         for(count = 0; count < rts_argc; count++)
 435             fprintf(hp_file, " %s", rts_argv[count]);
 436     }
 437 #endif /* PROFILING */
 438
 439     fprintf(hp_file, "\"\n" );
 440
 441     fprintf(hp_file, "DATE \"%s\"\n", time_str());
 442
 443     fprintf(hp_file, "SAMPLE_UNIT \"seconds\"\n");
 444     fprintf(hp_file, "VALUE_UNIT \"bytes\"\n");
 445
 446     fprintf(hp_file, "BEGIN_SAMPLE 0.00\n");
 447     fprintf(hp_file, "END_SAMPLE 0.00\n");
 448
 449 #ifdef DEBUG_HEAP_PROF
 450     DEBUG_LoadSymbols(prog_name);
 451 #endif
 452
 453 #ifdef PROFILING
 454     if (doingRetainerProfiling()) {
 455         initRetainerProfiling();
 456     }
 457 #endif
 458
 459     return 0;
 460 }
 461
 462 void
 463 endHeapProfiling(void)
 464 {
 465     StgDouble seconds;
 466
 467     if (! RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile) {
 468         return;
 469     }
 470
 471 #ifdef PROFILING
 472     if (doingRetainerProfiling()) {
 473         endRetainerProfiling();
 474     }
 475 #endif
 476
 477 #ifdef PROFILING
 478     if (doingLDVProfiling()) {
 479         nat t;
 480         LdvCensusKillAll();
 481         aggregateCensusInfo();
 482         for (t = 1; t < era; t++) {
 483             dumpCensus( &censuses[t] );
 484         }
 485     }
 486 #endif
 487
 488     seconds = mut_user_time();
 489     fprintf(hp_file, "BEGIN_SAMPLE %0.2f\n", seconds);
 490     fprintf(hp_file, "END_SAMPLE %0.2f\n", seconds);
 491     fclose(hp_file);
 492 }
 493
 494
 495
 496 #ifdef PROFILING
 497 static size_t
 498 buf_append(char *p, const char *q, char *end)
 499 {
 500     int m;
 501
 502     for (m = 0; p < end; p++, q++, m++) {
 503         *p = *q;
 504         if (*q == '\0') { break; }
 505     }
 506     return m;
 507 }
 508
 509 static void
 510 fprint_ccs(FILE *fp, CostCentreStack *ccs, nat max_length)
 511 {
 512     char buf[max_length+1], *p, *buf_end;
 513     nat next_offset = 0;
 514     nat written;
 515
 516     // MAIN on its own gets printed as "MAIN", otherwise we ignore MAIN.
 517     if (ccs == CCS_MAIN) {
 518         fprintf(fp, "MAIN");
 519         return;
 520     }
 521
 522     fprintf(fp, "(%d)", ccs->ccsID);
 523
 524     p = buf;
 525     buf_end = buf + max_length + 1;
 526
 527     // keep printing components of the stack until we run out of space
 528     // in the buffer.  If we run out of space, end with "...".
 529     for (; ccs != NULL && ccs != CCS_MAIN; ccs = ccs->prevStack) {
 530
 531         // CAF cost centres print as M.CAF, but we leave the module
 532         // name out of all the others to save space.
 533         if (!strcmp(ccs->cc->label,"CAF")) {
 534             p += buf_append(p, ccs->cc->module, buf_end);
 535             p += buf_append(p, ".CAF", buf_end);
 536         } else {
 537             if (ccs->prevStack != NULL && ccs->prevStack != CCS_MAIN) {
 538                 p += buf_append(p, "/", buf_end);
 539             }
 540             p += buf_append(p, ccs->cc->label, buf_end);
 541         }
 542
 543         if (p >= buf_end) {
 544             sprintf(buf+max_length-4, "...");
 545             break;
 546         } else {
 547             next_offset += written;
 548         }
 549     }
 550     fprintf(fp, "%s", buf);
 551 }
 552 #endif // PROFILING
 553
 554 rtsBool
 555 strMatchesSelector( char* str, char* sel )
 556 {
 557    char* p;
 558    // fprintf(stderr, "str_matches_selector %s %s\n", str, sel);
 559    while (1) {
 560        // Compare str against wherever we've got to in sel.
 561        p = str;
 562        while (*p != '\0' && *sel != ',' && *sel != '\0' && *p == *sel) {
 563            p++; sel++;
 564        }
 565        // Match if all of str used and have reached the end of a sel fragment.
 566        if (*p == '\0' && (*sel == ',' || *sel == '\0'))
 567            return rtsTrue;
 568
 569        // No match.  Advance sel to the start of the next elem.
 570        while (*sel != ',' && *sel != '\0') sel++;
 571        if (*sel == ',') sel++;
 572
 573        /* Run out of sel ?? */
 574        if (*sel == '\0') return rtsFalse;
 575    }
 576 }
 577
 578 /* -----------------------------------------------------------------------------
 579  * Figure out whether a closure should be counted in this census, by
 580  * testing against all the specified constraints.
 581  * -------------------------------------------------------------------------- */
 582 rtsBool
 583 closureSatisfiesConstraints( StgClosure* p )
 584 {
 585 #ifdef DEBUG_HEAP_PROF
 586     return rtsTrue;
 587 #else
 588    rtsBool b;
 589
 590    // The CCS has a selected field to indicate whether this closure is
 591    // deselected by not being mentioned in the module, CC, or CCS
 592    // selectors.
 593    if (!p->header.prof.ccs->selected) {
 594        return rtsFalse;
 595    }
 596
 597    if (RtsFlags.ProfFlags.descrSelector) {
 598        b = strMatchesSelector( (get_itbl((StgClosure *)p))->prof.closure_desc,
 599                                  RtsFlags.ProfFlags.descrSelector );
 600        if (!b) return rtsFalse;
 601    }
 602    if (RtsFlags.ProfFlags.typeSelector) {
 603        b = strMatchesSelector( (get_itbl((StgClosure *)p))->prof.closure_type,
 604                                 RtsFlags.ProfFlags.typeSelector );
 605        if (!b) return rtsFalse;
 606    }
 607    if (RtsFlags.ProfFlags.retainerSelector) {
 608        RetainerSet *rs;
 609        nat i;
 610        // We must check that the retainer set is valid here.  One
 611        // reason it might not be valid is if this closure is a
 612        // a newly deceased weak pointer (i.e. a DEAD_WEAK), since
 613        // these aren't reached by the retainer profiler's traversal.
 614        if (isRetainerSetFieldValid((StgClosure *)p)) {
 615            rs = retainerSetOf((StgClosure *)p);
 616            if (rs != NULL) {
 617                for (i = 0; i < rs->num; i++) {
 618                    b = strMatchesSelector( rs->element[i]->cc->label,
 619                                            RtsFlags.ProfFlags.retainerSelector );
 620                    if (b) return rtsTrue;
 621                }
 622            }
 623        }
 624        return rtsFalse;
 625    }
 626    return rtsTrue;
 627 #endif /* PROFILING */
 628 }
 629
 630 /* -----------------------------------------------------------------------------
 631  * Aggregate the heap census info for biographical profiling
 632  * -------------------------------------------------------------------------- */
 633 #ifdef PROFILING
 634 static void
 635 aggregateCensusInfo( void )
 636 {
 637     HashTable *acc;
 638     nat t;
 639     counter *c, *d, *ctrs;
 640     Arena *arena;
 641
 642     if (!doingLDVProfiling()) return;
 643
 644     // Aggregate the LDV counters when displaying by biography.
 645     if (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile == HEAP_BY_LDV) {
 646         int void_total, drag_total;
 647
 648         // Now we compute void_total and drag_total for each census
 649         void_total = 0;
 650         drag_total = 0;
 651         for (t = 1; t < era; t++) { // note: start at 1, not 0
 652             void_total += censuses[t].void_total;
 653             drag_total += censuses[t].drag_total;
 654             censuses[t].void_total = void_total;
 655             censuses[t].drag_total = drag_total;
 656             ASSERT( censuses[t].void_total <= censuses[t].not_used );
 657             ASSERT( censuses[t].drag_total <= censuses[t].used );
 658         }
 659
 660         return;
 661     }
 662
 663     // otherwise... we're doing a heap profile that is restricted to
 664     // some combination of lag, drag, void or use.  We've kept all the
 665     // census info for all censuses so far, but we still need to
 666     // aggregate the counters forwards.
 667
 668     arena = newArena();
 669     acc = allocHashTable();
 670     ctrs = NULL;
 671
 672     for (t = 1; t < era; t++) {
 673
 674         // first look through all the counters we're aggregating
 675         for (c = ctrs; c != NULL; c = c->next) {
 676             // if one of the totals is non-zero, then this closure
 677             // type must be present in the heap at this census time...
 678             d = lookupHashTable(censuses[t].hash, (StgWord)c->identity);
 679
 680             if (d == NULL) {
 681                 // if this closure identity isn't present in the
 682                 // census for this time period, then our running
 683                 // totals *must* be zero.
 684                 ASSERT(c->c.ldv.void_total == 0 && c->c.ldv.drag_total == 0);
 685
 686                 // fprintCCS(stderr,c->identity);
 687                 // fprintf(stderr," census=%d void_total=%d drag_total=%d\n",
 688                 //         t, c->c.ldv.void_total, c->c.ldv.drag_total);
 689             } else {
 690                 d->c.ldv.void_total += c->c.ldv.void_total;
 691                 d->c.ldv.drag_total += c->c.ldv.drag_total;
 692                 c->c.ldv.void_total =  d->c.ldv.void_total;
 693                 c->c.ldv.drag_total =  d->c.ldv.drag_total;
 694
 695                 ASSERT( c->c.ldv.void_total >= 0 );
 696                 ASSERT( c->c.ldv.drag_total >= 0 );
 697             }
 698         }
 699
 700         // now look through the counters in this census to find new ones
 701         for (c = censuses[t].ctrs; c != NULL; c = c->next) {
 702             d = lookupHashTable(acc, (StgWord)c->identity);
 703             if (d == NULL) {
 704                 d = arenaAlloc( arena, sizeof(counter) );
 705                 initLDVCtr(d);
 706                 insertHashTable( acc, (StgWord)c->identity, d );
 707                 d->identity = c->identity;
 708                 d->next = ctrs;
 709                 ctrs = d;
 710                 d->c.ldv.void_total = c->c.ldv.void_total;
 711                 d->c.ldv.drag_total = c->c.ldv.drag_total;
 712             }
 713             ASSERT( c->c.ldv.void_total >= 0 );
 714             ASSERT( c->c.ldv.drag_total >= 0 );
 715         }
 716     }
 717
 718     freeHashTable(acc, NULL);
 719     arenaFree(arena);
 720 }
 721 #endif
 722
 723 /* -----------------------------------------------------------------------------
 724  * Print out the results of a heap census.
 725  * -------------------------------------------------------------------------- */
 726 static void
 727 dumpCensus( Census *census )
 728 {
 729     counter *ctr;
 730     int count;
 731
 732     fprintf(hp_file, "BEGIN_SAMPLE %0.2f\n", census->time);
 733
 734 #ifdef PROFILING
 735     if (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile == HEAP_BY_LDV) {
 736         fprintf(hp_file, "VOID\t%u\n", census->void_total * sizeof(W_));
 737         fprintf(hp_file, "LAG\t%u\n",
 738                 (census->not_used - census->void_total) * sizeof(W_));
 739         fprintf(hp_file, "USE\t%u\n",
 740                 (census->used - census->drag_total) * sizeof(W_));
 741         fprintf(hp_file, "INHERENT_USE\t%u\n",
 742                 census->prim * sizeof(W_));
 743         fprintf(hp_file, "DRAG\t%u\n", census->drag_total *
 744                 sizeof(W_));
 745         fprintf(hp_file, "END_SAMPLE %0.2f\n", census->time);
 746         return;
 747     }
 748 #endif
 749
 750     for (ctr = census->ctrs; ctr != NULL; ctr = ctr->next) {
 751
 752 #ifdef PROFILING
 753         if (RtsFlags.ProfFlags.bioSelector != NULL) {
 754             count = 0;
 755             if (strMatchesSelector("lag", RtsFlags.ProfFlags.bioSelector))
 756                 count += ctr->c.ldv.not_used - ctr->c.ldv.void_total;
 757             if (strMatchesSelector("drag", RtsFlags.ProfFlags.bioSelector))
 758                 count += ctr->c.ldv.drag_total;
 759             if (strMatchesSelector("void", RtsFlags.ProfFlags.bioSelector))
 760                 count += ctr->c.ldv.void_total;
 761             if (strMatchesSelector("use", RtsFlags.ProfFlags.bioSelector))
 762                 count += ctr->c.ldv.used - ctr->c.ldv.drag_total;
 763         } else
 764 #endif
 765         {
 766             count = ctr->c.resid;
 767         }
 768
 769         ASSERT( count >= 0 );
 770
 771         if (count == 0) continue;
 772
 773 #ifdef DEBUG_HEAP_PROF
 774         switch (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile) {
 775         case HEAP_BY_INFOPTR:
 776             fprintf(hp_file, "%s", lookupGHCName(ctr->identity));
 777             break;
 778         case HEAP_BY_CLOSURE_TYPE:
 779             fprintf(hp_file, "%s", (char *)ctr->identity);
 780             break;
 781         }
 782 #endif
 783
 784 #ifdef PROFILING
 785         switch (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile) {
 786         case HEAP_BY_CCS:
 787             fprint_ccs(hp_file, (CostCentreStack *)ctr->identity, 25);
 788             break;
 789         case HEAP_BY_MOD:
 790         case HEAP_BY_DESCR:
 791         case HEAP_BY_TYPE:
 792             fprintf(hp_file, "%s", (char *)ctr->identity);
 793             break;
 794         case HEAP_BY_RETAINER:
 795         {
 796             RetainerSet *rs = (RetainerSet *)ctr->identity;
 797
 798             // it might be the distinguished retainer set rs_MANY:
 799             if (rs == &rs_MANY) {
 800                 fprintf(hp_file, "MANY");
 801                 break;
 802             }
 803
 804             // Mark this retainer set by negating its id, because it
 805             // has appeared in at least one census.  We print the
 806             // values of all such retainer sets into the log file at
 807             // the end.  A retainer set may exist but not feature in
 808             // any censuses if it arose as the intermediate retainer
 809             // set for some closure during retainer set calculation.
 810             if (rs->id > 0)
 811                 rs->id = -(rs->id);
 812
 813             // report in the unit of bytes: * sizeof(StgWord)
 814             printRetainerSetShort(hp_file, rs);
 815             break;
 816         }
 817         default:
 818             barf("dumpCensus; doHeapProfile");
 819         }
 820 #endif
 821
 822         fprintf(hp_file, "\t%d\n", count * sizeof(W_));
 823     }
 824
 825     fprintf(hp_file, "END_SAMPLE %0.2f\n", census->time);
 826 }
 827
 828 /* -----------------------------------------------------------------------------
 829  * Code to perform a heap census.
 830  * -------------------------------------------------------------------------- */
 831 static void
 832 heapCensusChain( Census *census, bdescr *bd )
 833 {
 834     StgPtr p;
 835     StgInfoTable *info;
 836     void *identity;
 837     nat size;
 838     counter *ctr;
 839     nat real_size;
 840     rtsBool prim;
 841
 842     for (; bd != NULL; bd = bd->link) {
 843
 844         // HACK: ignore pinned blocks, because they contain gaps.
 845         // It's not clear exactly what we'd like to do here, since we
 846         // can't tell which objects in the block are actually alive.
 847         // Perhaps the whole block should be counted as SYSTEM memory.
 848         if (bd->flags & BF_PINNED) {
 849             continue;
 850         }
 851
 852         p = bd->start;
 853         while (p < bd->free) {
 854             info = get_itbl((StgClosure *)p);
 855             prim = rtsFalse;
 856
 857             switch (info->type) {
 858
 859             case CONSTR:
 860             case FUN:
 861             case THUNK:
 862             case IND_PERM:
 863             case IND_OLDGEN:
 864             case IND_OLDGEN_PERM:
 865             case CAF_BLACKHOLE:
 866             case SE_CAF_BLACKHOLE:
 867             case SE_BLACKHOLE:
 868             case BLACKHOLE:
 869             case BLACKHOLE_BQ:
 870             case CONSTR_INTLIKE:
 871             case CONSTR_CHARLIKE:
 872             case FUN_1_0:
 873             case FUN_0_1:
 874             case FUN_1_1:
 875             case FUN_0_2:
 876             case FUN_2_0:
 877             case THUNK_1_1:
 878             case THUNK_0_2:
 879             case THUNK_2_0:
 880             case CONSTR_1_0:
 881             case CONSTR_0_1:
 882             case CONSTR_1_1:
 883             case CONSTR_0_2:
 884             case CONSTR_2_0:
 885                 size = sizeW_fromITBL(info);
 886                 break;
 887
 888             case BCO:
 889                 prim = rtsTrue;
 890                 size = bco_sizeW((StgBCO *)p);
 891                 break;
 892
 893             case MVAR:
 894             case WEAK:
 895             case FOREIGN:
 896             case STABLE_NAME:
 897             case MUT_VAR:
 898             case MUT_CONS:
 899                 prim = rtsTrue;
 900                 size = sizeW_fromITBL(info);
 901                 break;
 902
 903             case THUNK_1_0:             /* ToDo - shouldn't be here */
 904             case THUNK_0_1:             /* "  ditto  " */
 905             case THUNK_SELECTOR:
 906                 size = sizeofW(StgHeader) + MIN_UPD_SIZE;
 907                 break;
 908
 909             case AP:
 910             case PAP:
 911                 size = pap_sizeW((StgPAP *)p);
 912                 break;
 913
 914             case AP_STACK:
 915                 size = ap_stack_sizeW((StgAP_STACK *)p);
 916                 break;
 917
 918             case ARR_WORDS:
 919                 prim = rtsTrue;
 920                 size = arr_words_sizeW(stgCast(StgArrWords*,p));
 921                 break;
 922
 923             case MUT_ARR_PTRS:
 924             case MUT_ARR_PTRS_FROZEN:
 925                 prim = rtsTrue;
 926                 size = mut_arr_ptrs_sizeW((StgMutArrPtrs *)p);
 927                 break;
 928
 929             case TSO:
 930                 prim = rtsTrue;
 931 #ifdef DEBUG_HEAP_PROF
 932                 size = tso_sizeW((StgTSO *)p);
 933                 break;
 934 #else
 935                 if (RtsFlags.ProfFlags.includeTSOs) {
 936                     size = tso_sizeW((StgTSO *)p);
 937                     break;
 938                 } else {
 939                     // Skip this TSO and move on to the next object
 940                     p += tso_sizeW((StgTSO *)p);
 941                     continue;
 942                 }
 943 #endif
 944
 945             default:
 946                 barf("heapCensus");
 947             }
 948
 949             identity = NULL;
 950
 951 #ifdef DEBUG_HEAP_PROF
 952             real_size = size;
 953 #else
 954             // subtract the profiling overhead
 955             real_size = size - sizeofW(StgProfHeader);
 956 #endif
 957
 958             if (closureSatisfiesConstraints((StgClosure*)p)) {
 959 #ifdef PROFILING
 960                 if (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile == HEAP_BY_LDV) {
 961                     if (prim)
 962                         census->prim += real_size;
 963                     else if ((LDVW(p) & LDV_STATE_MASK) == LDV_STATE_CREATE)
 964                         census->not_used += real_size;
 965                     else
 966                         census->used += real_size;
 967                 } else
 968 #endif
 969                 {
 970                     identity = closureIdentity((StgClosure *)p);
 971
 972                     if (identity != NULL) {
 973                         ctr = lookupHashTable( census->hash, (StgWord)identity );
 974                         if (ctr != NULL) {
 975 #ifdef PROFILING
 976                             if (RtsFlags.ProfFlags.bioSelector != NULL) {
 977                                 if (prim)
 978                                     ctr->c.ldv.prim += real_size;
 979                                 else if ((LDVW(p) & LDV_STATE_MASK) == LDV_STATE_CREATE)
 980                                     ctr->c.ldv.not_used += real_size;
 981                                 else
 982                                     ctr->c.ldv.used += real_size;
 983                             } else
 984 #endif
 985                             {
 986                                 ctr->c.resid += real_size;
 987                             }
 988                         } else {
 989                             ctr = arenaAlloc( census->arena, sizeof(counter) );
 990                             initLDVCtr(ctr);
 991                             insertHashTable( census->hash, (StgWord)identity, ctr );
 992                             ctr->identity = identity;
 993                             ctr->next = census->ctrs;
 994                             census->ctrs = ctr;
 995
 996 #ifdef PROFILING
 997                             if (RtsFlags.ProfFlags.bioSelector != NULL) {
 998                                 if (prim)
 999                                     ctr->c.ldv.prim = real_size;
1000                                 else if ((LDVW(p) & LDV_STATE_MASK) == LDV_STATE_CREATE)
1001                                     ctr->c.ldv.not_used = real_size;
1002                                 else
1003                                     ctr->c.ldv.used = real_size;
1004                             } else
1005 #endif
1006                             {
1007                                 ctr->c.resid = real_size;
1008                             }
1009                         }
1010                     }
1011                 }
1012             }
1013
1014             p += size;
1015         }
1016     }
1017 }
1018
1019 void
1020 heapCensus( void )
1021 {
1022   nat g, s;
1023   Census *census;
1024
1025   census = &censuses[era];
1026   census->time  = mut_user_time();
1027
1028   // calculate retainer sets if necessary
1029 #ifdef PROFILING
1030   if (doingRetainerProfiling()) {
1031       retainerProfile();
1032   }
1033 #endif
1034
1035 #ifdef PROFILING
1036   stat_startHeapCensus();
1037 #endif
1038
1039   // Traverse the heap, collecting the census info
1040
1041   // First the small_alloc_list: we have to fix the free pointer at
1042   // the end by calling tidyAllocatedLists() first.
1043   tidyAllocateLists();
1044   heapCensusChain( census, small_alloc_list );
1045
1046   // Now traverse the heap in each generation/step.
1047   if (RtsFlags.GcFlags.generations == 1) {
1048       heapCensusChain( census, g0s0->to_blocks );
1049   } else {
1050       for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
1051           for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
1052               heapCensusChain( census, generations[g].steps[s].blocks );
1053               // Are we interested in large objects?  might be
1054               // confusing to include the stack in a heap profile.
1055               heapCensusChain( census, generations[g].steps[s].large_objects );
1056           }
1057       }
1058   }
1059
1060   // dump out the census info
1061 #ifdef PROFILING
1062     // We can't generate any info for LDV profiling until
1063     // the end of the run...
1064     if (!doingLDVProfiling())
1065         dumpCensus( census );
1066 #else
1067     dumpCensus( census );
1068 #endif
1069
1070
1071   // free our storage, unless we're keeping all the census info for
1072   // future restriction by biography.
1073 #ifdef PROFILING
1074   if (RtsFlags.ProfFlags.bioSelector == NULL)
1075 #endif
1076   {
1077       freeHashTable( census->hash, NULL/* don't free the elements */ );
1078       arenaFree( census->arena );
1079       census->hash = NULL;
1080       census->arena = NULL;
1081   }
1082
1083   // we're into the next time period now
1084   nextEra();
1085
1086 #ifdef PROFILING
1087   stat_endHeapCensus();
1088 #endif
1089 }
1090
1091 #endif /* PROFILING || DEBUG_HEAP_PROF */
1092