fix haddock submodule pointer
[ghc-hetmet.git] / rts / Trace.h
1 /* -----------------------------------------------------------------------------
2  *
3  * (c) The GHC Team, 2008-2009
4  *
5  * Support for fast binary event logging and user-space dtrace probes.
6  *
7  * ---------------------------------------------------------------------------*/
8
9 #ifndef TRACE_H
10 #define TRACE_H
11
12 #include "rts/EventLogFormat.h"
13 #include "Capability.h"
14
15 #if defined(DTRACE)
16 #include "RtsProbes.h"
17 #endif /* defined(DTRACE) */
18
19 #include "BeginPrivate.h"
20
21 // -----------------------------------------------------------------------------
22 // EventLog API
23 // -----------------------------------------------------------------------------
24
25 #if defined(TRACING)
26
27 void initTracing (void);
28 void endTracing  (void);
29 void freeTracing (void);
30 void resetTracing (void);
31
32 #endif /* TRACING */
33
34 typedef StgWord32 CapsetID;
35 typedef StgWord16 CapsetType;
36 enum CapsetType { CapsetTypeCustom = CAPSET_TYPE_CUSTOM,
37                   CapsetTypeOsProcess = CAPSET_TYPE_OSPROCESS,
38                   CapsetTypeClockdomain = CAPSET_TYPE_CLOCKDOMAIN };
39 #define CAPSET_OSPROCESS_DEFAULT 0
40
41 // -----------------------------------------------------------------------------
42 // Message classes
43 // -----------------------------------------------------------------------------
44
45 // debugging flags, set with +RTS -D<something>
46 extern int DEBUG_sched;
47 extern int DEBUG_interp;
48 extern int DEBUG_weak;
49 extern int DEBUG_gccafs;
50 extern int DEBUG_gc;
51 extern int DEBUG_block_alloc;
52 extern int DEBUG_sanity;
53 extern int DEBUG_stable;
54 extern int DEBUG_stm;
55 extern int DEBUG_prof;
56 extern int DEBUG_gran;
57 extern int DEBUG_par;
58 extern int DEBUG_linker;
59 extern int DEBUG_squeeze;
60 extern int DEBUG_hpc;
61 extern int DEBUG_sparks;
62
63 // events
64 extern int TRACE_sched;
65
66 // -----------------------------------------------------------------------------
67 // Posting events
68 //
69 // We use macros rather than inline functions deliberately.  We want
70 // the not-taken case to be as efficient as possible, a simple
71 // test-and-jump, and with inline functions gcc seemed to move some of
72 // the instructions from the branch up before the test.
73 // 
74 // -----------------------------------------------------------------------------
75
76 #ifdef DEBUG
77 void traceBegin (const char *str, ...);
78 void traceEnd (void);
79 #endif
80
81 #ifdef TRACING
82
83 /* 
84  * Record a scheduler event
85  */
86 #define traceSchedEvent(cap, tag, tso, other)   \
87     if (RTS_UNLIKELY(TRACE_sched)) {            \
88         traceSchedEvent_(cap, tag, tso, other, 0); \
89     }
90
91 #define traceSchedEvent2(cap, tag, tso, info1, info2) \
92     if (RTS_UNLIKELY(TRACE_sched)) {            \
93         traceSchedEvent_(cap, tag, tso, info1, info2); \
94     }
95
96 void traceSchedEvent_ (Capability *cap, EventTypeNum tag, 
97                        StgTSO *tso, StgWord info1, StgWord info2);
98
99
100 /*
101  * Record a nullary event
102  */
103 #define traceEvent(cap, tag)                    \
104     if (RTS_UNLIKELY(TRACE_sched)) {            \
105         traceEvent_(cap, tag);                  \
106     }
107
108 void traceEvent_ (Capability *cap, EventTypeNum tag);
109
110 // variadic macros are C99, and supported by gcc.  However, the
111 // ##__VA_ARGS syntax is a gcc extension, which allows the variable
112 // argument list to be empty (see gcc docs for details).
113
114 /* 
115  * Emit a trace message on a particular Capability
116  */
117 #define traceCap(class, cap, msg, ...)          \
118     if (RTS_UNLIKELY(class)) {                  \
119         traceCap_(cap, msg, ##__VA_ARGS__);     \
120     }
121
122 void traceCap_(Capability *cap, char *msg, ...);
123
124 /* 
125  * Emit a trace message
126  */
127 #define trace(class, msg, ...)                  \
128     if (RTS_UNLIKELY(class)) {                  \
129         trace_(msg, ##__VA_ARGS__);             \
130     }
131
132 void trace_(char *msg, ...);
133
134 /* 
135  * A message or event emitted by the program
136  */
137 void traceUserMsg(Capability *cap, char *msg);
138
139 /* 
140  * Emit a debug message (only when DEBUG is defined)
141  */
142 #ifdef DEBUG
143 #define debugTrace(class, msg, ...)             \
144     if (RTS_UNLIKELY(class)) {                  \
145         trace_(msg, ##__VA_ARGS__);             \
146     }
147 #else
148 #define debugTrace(class, str, ...) /* nothing */
149 #endif
150
151 #ifdef DEBUG
152 #define debugTraceCap(class, cap, msg, ...)      \
153     if (RTS_UNLIKELY(class)) {                  \
154         traceCap_(cap, msg, ##__VA_ARGS__);     \
155     }
156 #else
157 #define debugTraceCap(class, cap, str, ...) /* nothing */
158 #endif
159
160 /* 
161  * Emit a message/event describing the state of a thread
162  */
163 #define traceThreadStatus(class, tso)           \
164     if (RTS_UNLIKELY(class)) {                  \
165         traceThreadStatus_(tso);                \
166     }
167
168 void traceThreadStatus_ (StgTSO *tso);
169
170 void traceEventStartup_ (int n_caps);
171
172 /*
173  * Events for describing capability sets in the eventlog
174  *
175  * Note: unlike other events, these are not conditional on TRACE_sched or
176  * similar because they are not "real" events themselves but provide
177  * information and context for other "real" events. Other events depend on
178  * the capset info events so for simplicity, rather than working out if
179  * they're necessary we always emit them. They should be very low volume.
180  */
181 void traceCapsetModify_ (EventTypeNum tag,
182                          CapsetID capset,
183                          StgWord32 other);
184
185 void traceOSProcessInfo_ (void);
186
187 #else /* !TRACING */
188
189 #define traceSchedEvent(cap, tag, tso, other) /* nothing */
190 #define traceSchedEvent2(cap, tag, tso, other, info) /* nothing */
191 #define traceEvent(cap, tag) /* nothing */
192 #define traceCap(class, cap, msg, ...) /* nothing */
193 #define trace(class, msg, ...) /* nothing */
194 #define debugTrace(class, str, ...) /* nothing */
195 #define debugTraceCap(class, cap, str, ...) /* nothing */
196 #define traceThreadStatus(class, tso) /* nothing */
197 #define traceEventStartup_(n_caps) /* nothing */
198 #define traceCapsetModify_(tag, capset, other) /* nothing */
199 #define traceOSProcessInfo_() /* nothing */
200
201 #endif /* TRACING */
202
203 // If DTRACE is enabled, but neither DEBUG nor TRACING, we need a C land
204 // wrapper for the user-msg probe (as we can't expand that in PrimOps.cmm)
205 //
206 #if !defined(DEBUG) && !defined(TRACING) && defined(DTRACE)
207
208 void dtraceUserMsgWrapper(Capability *cap, char *msg);
209
210 #endif /* !defined(DEBUG) && !defined(TRACING) && defined(DTRACE) */
211
212 // -----------------------------------------------------------------------------
213 // Aliases for static dtrace probes if dtrace is available
214 // -----------------------------------------------------------------------------
215
216 #if defined(DTRACE)
217
218 #define dtraceCreateThread(cap, tid)                    \
219     HASKELLEVENT_CREATE_THREAD(cap, tid)
220 #define dtraceRunThread(cap, tid)                       \
221     HASKELLEVENT_RUN_THREAD(cap, tid)
222 #define dtraceStopThread(cap, tid, status, info)        \
223     HASKELLEVENT_STOP_THREAD(cap, tid, status, info)
224 #define dtraceThreadRunnable(cap, tid)                  \
225     HASKELLEVENT_THREAD_RUNNABLE(cap, tid)
226 #define dtraceMigrateThread(cap, tid, new_cap)          \
227     HASKELLEVENT_MIGRATE_THREAD(cap, tid, new_cap)
228 #define dtraceRunSpark(cap, tid)                        \
229     HASKELLEVENT_RUN_SPARK(cap, tid)
230 #define dtraceStealSpark(cap, tid, victim_cap)          \
231     HASKELLEVENT_STEAL_SPARK(cap, tid, victim_cap)
232 #define dtraceShutdown(cap)                             \
233     HASKELLEVENT_SHUTDOWN(cap)
234 #define dtraceThreadWakeup(cap, tid, other_cap)         \
235     HASKELLEVENT_THREAD_WAKEUP(cap, tid, other_cap)
236 #define dtraceGcStart(cap)                              \
237     HASKELLEVENT_GC_START(cap)
238 #define dtraceGcEnd(cap)                                \
239     HASKELLEVENT_GC_END(cap)
240 #define dtraceRequestSeqGc(cap)                         \
241     HASKELLEVENT_REQUEST_SEQ_GC(cap)
242 #define dtraceRequestParGc(cap)                         \
243     HASKELLEVENT_REQUEST_PAR_GC(cap)
244 #define dtraceCreateSparkThread(cap, spark_tid)         \
245     HASKELLEVENT_CREATE_SPARK_THREAD(cap, spark_tid)
246 #define dtraceStartup(num_caps)                         \
247     HASKELLEVENT_STARTUP(num_caps)
248 #define dtraceUserMsg(cap, msg)                         \
249     HASKELLEVENT_USER_MSG(cap, msg)
250 #define dtraceGcIdle(cap)                               \
251     HASKELLEVENT_GC_IDLE(cap)
252 #define dtraceGcWork(cap)                               \
253     HASKELLEVENT_GC_WORK(cap)
254 #define dtraceGcDone(cap)                               \
255     HASKELLEVENT_GC_DONE(cap)
256 #define dtraceCapsetCreate(capset, capset_type)         \
257     HASKELLEVENT_CAPSET_CREATE(capset, capset_type)
258 #define dtraceCapsetDelete(capset)                      \
259     HASKELLEVENT_CAPSET_DELETE(capset)
260 #define dtraceCapsetAssignCap(capset, capno)            \
261     HASKELLEVENT_CAPSET_ASSIGN_CAP(capset, capno)
262 #define dtraceCapsetRemoveCap(capset, capno)            \
263     HASKELLEVENT_CAPSET_REMOVE_CAP(capset, capno)
264
265 #else /* !defined(DTRACE) */
266
267 #define dtraceCreateThread(cap, tid)                    /* nothing */
268 #define dtraceRunThread(cap, tid)                       /* nothing */
269 #define dtraceStopThread(cap, tid, status, info)        /* nothing */
270 #define dtraceThreadRunnable(cap, tid)                  /* nothing */
271 #define dtraceMigrateThread(cap, tid, new_cap)          /* nothing */
272 #define dtraceRunSpark(cap, tid)                        /* nothing */
273 #define dtraceStealSpark(cap, tid, victim_cap)          /* nothing */
274 #define dtraceShutdown(cap)                             /* nothing */
275 #define dtraceThreadWakeup(cap, tid, other_cap)         /* nothing */
276 #define dtraceGcStart(cap)                              /* nothing */
277 #define dtraceGcEnd(cap)                                /* nothing */
278 #define dtraceRequestSeqGc(cap)                         /* nothing */
279 #define dtraceRequestParGc(cap)                         /* nothing */
280 #define dtraceCreateSparkThread(cap, spark_tid)         /* nothing */
281 #define dtraceStartup(num_caps)                         /* nothing */
282 #define dtraceUserMsg(cap, msg)                         /* nothing */
283 #define dtraceGcIdle(cap)                               /* nothing */
284 #define dtraceGcWork(cap)                               /* nothing */
285 #define dtraceGcDone(cap)                               /* nothing */
286 #define dtraceCapsetCreate(capset, capset_type)         /* nothing */
287 #define dtraceCapsetDelete(capset)                      /* nothing */
288 #define dtraceCapsetAssignCap(capset, capno)            /* nothing */
289 #define dtraceCapsetRemoveCap(capset, capno)            /* nothing */
290
291 #endif
292
293 // -----------------------------------------------------------------------------
294 // Trace probes dispatching to various tracing frameworks
295 //
296 // In order to avoid accumulating multiple calls to tracing calls at trace
297 // points, we define inline probe functions that contain the various
298 // invocations.
299 //
300 // Dtrace - dtrace probes are unconditionally added as probe activation is
301 //   handled by the dtrace component of the kernel, and inactive probes are
302 //   very cheap — usually, one no-op.  Consequently, dtrace can be used with
303 //   all flavours of the RTS.  In addition, we still support logging events to
304 //   a file, even in the presence of dtrace.  This is, eg, useful when tracing
305 //   on a server, but browsing trace information with ThreadScope on a local
306 //   client.
307 // 
308 // -----------------------------------------------------------------------------
309
310 INLINE_HEADER void traceEventCreateThread(Capability *cap STG_UNUSED, 
311                                           StgTSO     *tso STG_UNUSED)
312 {
313     traceSchedEvent(cap, EVENT_CREATE_THREAD, tso, tso->stackobj->stack_size);
314     dtraceCreateThread((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id);
315 }
316
317 INLINE_HEADER void traceEventRunThread(Capability *cap STG_UNUSED, 
318                                        StgTSO     *tso STG_UNUSED)
319 {
320     traceSchedEvent(cap, EVENT_RUN_THREAD, tso, tso->what_next);
321     dtraceRunThread((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id);
322 }
323
324 INLINE_HEADER void traceEventStopThread(Capability          *cap    STG_UNUSED, 
325                                         StgTSO              *tso    STG_UNUSED, 
326                                         StgThreadReturnCode  status STG_UNUSED,
327                                         StgWord32           info    STG_UNUSED)
328 {
329     traceSchedEvent2(cap, EVENT_STOP_THREAD, tso, status, info);
330     dtraceStopThread((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id,
331                      (EventThreadStatus)status, (EventThreadID)info);
332 }
333
334 // needs to be EXTERN_INLINE as it is used in another EXTERN_INLINE function
335 EXTERN_INLINE void traceEventThreadRunnable(Capability *cap STG_UNUSED, 
336                                             StgTSO     *tso STG_UNUSED);
337
338 EXTERN_INLINE void traceEventThreadRunnable(Capability *cap STG_UNUSED, 
339                                             StgTSO     *tso STG_UNUSED)
340 {
341     traceSchedEvent(cap, EVENT_THREAD_RUNNABLE, tso, 0);
342     dtraceThreadRunnable((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id);
343 }
344
345 INLINE_HEADER void traceEventMigrateThread(Capability *cap     STG_UNUSED, 
346                                            StgTSO     *tso     STG_UNUSED,
347                                            nat         new_cap STG_UNUSED)
348 {
349     traceSchedEvent(cap, EVENT_MIGRATE_THREAD, tso, new_cap);
350     dtraceMigrateThread((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id,
351                         (EventCapNo)new_cap);
352 }
353
354 INLINE_HEADER void traceEventRunSpark(Capability *cap STG_UNUSED, 
355                                       StgTSO     *tso STG_UNUSED)
356 {
357     traceSchedEvent(cap, EVENT_RUN_SPARK, tso, 0);
358     dtraceRunSpark((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id);
359 }
360
361 INLINE_HEADER void traceEventStealSpark(Capability *cap        STG_UNUSED, 
362                                         StgTSO     *tso        STG_UNUSED,
363                                         nat         victim_cap STG_UNUSED)
364 {
365     traceSchedEvent(cap, EVENT_STEAL_SPARK, tso, victim_cap);
366     dtraceStealSpark((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id,
367                      (EventCapNo)victim_cap);
368 }
369
370 INLINE_HEADER void traceEventShutdown(Capability *cap STG_UNUSED)
371 {
372     traceSchedEvent(cap, EVENT_SHUTDOWN, 0, 0);
373     dtraceShutdown((EventCapNo)cap->no);
374 }
375
376 INLINE_HEADER void traceEventThreadWakeup(Capability *cap       STG_UNUSED, 
377                                           StgTSO     *tso       STG_UNUSED,
378                                           nat         other_cap STG_UNUSED)
379 {
380     traceSchedEvent(cap, EVENT_THREAD_WAKEUP, tso, other_cap);
381     dtraceThreadWakeup((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)tso->id,
382                        (EventCapNo)other_cap);
383 }
384
385 INLINE_HEADER void traceEventGcStart(Capability *cap STG_UNUSED)
386 {
387     traceSchedEvent(cap, EVENT_GC_START, 0, 0);
388     dtraceGcStart((EventCapNo)cap->no);
389 }
390
391 INLINE_HEADER void traceEventGcEnd(Capability *cap STG_UNUSED)
392 {
393     traceSchedEvent(cap, EVENT_GC_END, 0, 0);
394     dtraceGcEnd((EventCapNo)cap->no);
395 }
396
397 INLINE_HEADER void traceEventRequestSeqGc(Capability *cap STG_UNUSED)
398 {
399     traceSchedEvent(cap, EVENT_REQUEST_SEQ_GC, 0, 0);
400     dtraceRequestSeqGc((EventCapNo)cap->no);
401 }
402
403 INLINE_HEADER void traceEventRequestParGc(Capability *cap STG_UNUSED)
404 {
405     traceSchedEvent(cap, EVENT_REQUEST_PAR_GC, 0, 0);
406     dtraceRequestParGc((EventCapNo)cap->no);
407 }
408
409 INLINE_HEADER void traceEventCreateSparkThread(Capability  *cap      STG_UNUSED, 
410                                                StgThreadID spark_tid STG_UNUSED)
411 {
412     traceSchedEvent(cap, EVENT_CREATE_SPARK_THREAD, 0, spark_tid);
413     dtraceCreateSparkThread((EventCapNo)cap->no, (EventThreadID)spark_tid);
414 }
415
416 INLINE_HEADER void traceEventStartup(void)
417 {
418     int n_caps;
419 #ifdef THREADED_RTS
420     // XXX n_capabilities hasn't been initislised yet
421     n_caps = RtsFlags.ParFlags.nNodes;
422 #else
423     n_caps = 1;
424 #endif
425
426     traceEventStartup_(n_caps);
427     dtraceStartup(n_caps);
428 }
429
430 INLINE_HEADER void traceEventGcIdle(Capability *cap STG_UNUSED)
431 {
432     traceEvent(cap, EVENT_GC_IDLE);
433     dtraceGcIdle((EventCapNo)cap->no);
434 }
435
436 INLINE_HEADER void traceEventGcWork(Capability *cap STG_UNUSED)
437 {
438     traceEvent(cap, EVENT_GC_WORK);
439     dtraceGcWork((EventCapNo)cap->no);
440 }
441
442 INLINE_HEADER void traceEventGcDone(Capability *cap STG_UNUSED)
443 {
444     traceEvent(cap, EVENT_GC_DONE);
445     dtraceGcDone((EventCapNo)cap->no);
446 }
447
448 INLINE_HEADER void traceCapsetCreate(CapsetID   capset      STG_UNUSED,
449                                      CapsetType capset_type STG_UNUSED)
450 {
451     traceCapsetModify_(EVENT_CAPSET_CREATE, capset, capset_type);
452     dtraceCapsetCreate(capset, capset_type);
453 }
454
455 INLINE_HEADER void traceCapsetDelete(CapsetID capset STG_UNUSED)
456 {
457     traceCapsetModify_(EVENT_CAPSET_DELETE, capset, 0);
458     dtraceCapsetDelete(capset);
459 }
460
461 INLINE_HEADER void traceCapsetAssignCap(CapsetID capset STG_UNUSED,
462                                         nat      capno  STG_UNUSED)
463 {
464     traceCapsetModify_(EVENT_CAPSET_ASSIGN_CAP, capset, capno);
465     dtraceCapsetAssignCap(capset, capno);
466 }
467
468 INLINE_HEADER void traceCapsetRemoveCap(CapsetID capset STG_UNUSED,
469                                         nat      capno  STG_UNUSED)
470 {
471     traceCapsetModify_(EVENT_CAPSET_REMOVE_CAP, capset, capno);
472     dtraceCapsetRemoveCap(capset, capno);
473 }
474
475 INLINE_HEADER void traceOSProcessInfo(void)
476 {
477     traceOSProcessInfo_();
478     /* Note: no DTrace equivalent because all this OS process info
479      * is available to DTrace directly */
480 }
481
482 #include "EndPrivate.h"
483
484 #endif /* TRACE_H */