Adding new ffi calls into the Hpc rts subsystem
[ghc-hetmet.git] / rts / Hpc.c
index 8e67ffc..8411e61 100644 (file)
--- a/rts/Hpc.c
+++ b/rts/Hpc.c
@@ -2,54 +2,79 @@
  * (c)2006 Galois Connections, Inc.
  */ 
 
-// #include "HsFFI.h"
-
 #include <stdio.h>
 #include <ctype.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <assert.h>
-#include "HsFFI.h"
+
+#include "Rts.h"
 #include "Hpc.h"
+#include "Trace.h"
+
+#ifdef HAVE_UNISTD_H
+#include <unistd.h>
+#endif
+
 
 /* This is the runtime support for the Haskell Program Coverage (hpc) toolkit,
  * inside GHC.
  *
  */
 
-#define DEBUG_HPC 0
+#define WOP_SIZE 1024  
+
+static int hpc_inited = 0;             // Have you started this component?
+static FILE *tixFile;                  // file being read/written
+static int tix_ch;                     // current char
+
+static FILE *rixFile = NULL;           // The tracer file/pipe (to debugger)
+static FILE *rixCmdFile = NULL;                // The tracer file/pipe (from debugger)
+static StgWord64 rixCounter = 0;       // The global event counter
+static int debuggee_pid;
+
+typedef enum {
+  RixThreadFinishedOp   = -1,
+  RixRaiseOp            = -2,
+  RixFinishedOp         = -3
+} HpcRixOp;
 
-static int hpc_inited = 0;     // Have you started this component?
-static FILE *tixFile;          // file being read/written
-static int tix_ch;             // current char
 
 typedef struct _Info {
   char *modName;               // name of module
   int tickCount;               // number of ticks
   int tickOffset;              // offset into a single large .tix Array
+  int hashNo;                  // Hash number for this module's mix info
   StgWord64 *tixArr;           // tix Array from the program execution (local for this module)
   struct _Info *next;
 } Info;
 
+// This is a cruel hack, we should completely redesign the format specifier handling in the RTS.
+#if SIZEOF_LONG == 8
+#define PRIuWORD64 "lu"
+#else
+#define PRIuWORD64 "llu"
+#endif
+
 Info *modules = 0;
 Info *nextModule = 0;
-StgWord64 *tixBoxes = 0;       // local copy of tixBoxes array, from file.
 int totalTixes = 0;            // total number of tix boxes.
 
-
-
-static char *tixFilename = "Main.tix";
+static char *tixFilename;
 
 static void failure(char *msg) {
-  printf("Hpc failure: %s\n",msg);
-  printf("(perhaps remove .tix file?)\n");
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"hpc failure: %s\n",msg);
+  fprintf(stderr,"Hpc failure: %s\n",msg);
+  if (tixFilename) {
+    fprintf(stderr,"(perhaps remove %s file?)\n",tixFilename);
+  } else {
+    fprintf(stderr,"(perhaps remove .tix file?)\n");
+  }
   exit(-1);
 }
 
-
-static int init_open(char *filename) 
-{
-  tixFile = fopen(filename,"r");
+static int init_open(FILE *file) {
+  tixFile = file;
  if (tixFile == 0) {
     return 0;
   }
@@ -59,8 +84,8 @@ static int init_open(char *filename)
 
 static void expect(char c) {
   if (tix_ch != c) {
-    printf("Hpc: parse failed (%c,%c)\n",tix_ch,c);
-    exit(-1);
+    fprintf(stderr,"('%c' '%c')\n",tix_ch,c);
+    failure("parse error when reading .tix file");
   }
   tix_ch = getc(tixFile);
 }
@@ -95,72 +120,82 @@ static StgWord64 expectWord64(void) {
   return tmp;
 }
 
-static void hpc_init(void) {
+static void
+readTix(void) {
   int i;
-  Info *tmpModule;  
+  Info *tmpModule;
 
-  if (hpc_inited != 0) {
-    return;
-  }
-  hpc_inited = 1;
+  totalTixes = 0;
+    
+  ws();
+  expect('T');
+  expect('i');
+  expect('x');
+  ws();
+  expect('[');
+  ws();
   
-  if (init_open(tixFilename)) { 
-    totalTixes = 0;
-
-    ws();
+  while(tix_ch != ']') {
+    tmpModule = (Info *)calloc(1,sizeof(Info));
     expect('T');
     expect('i');
     expect('x');
+    expect('M');
+    expect('o');
+    expect('d');
+    expect('u');
+    expect('l');
+    expect('e');
+    ws();
+    tmpModule -> modName = expectString();
+    ws();
+    tmpModule -> hashNo = (unsigned int)expectWord64();
     ws();
-    expectWord64();
+    tmpModule -> tickCount = (int)expectWord64();
+    tmpModule -> tixArr = (StgWord64 *)calloc(tmpModule->tickCount,sizeof(StgWord64));
+    tmpModule -> tickOffset = totalTixes;
+    totalTixes += tmpModule -> tickCount;
     ws();
     expect('[');
     ws();
-    while(tix_ch != ']') {
-      tmpModule = (Info *)calloc(1,sizeof(Info));
-      expect('(');
-      ws();
-      tmpModule -> modName = expectString();
-      ws();
-      expect(',');
-      ws();
-      tmpModule -> tickCount = (int)expectWord64();
-      ws();
-      expect(')');
+    for(i = 0;i < tmpModule->tickCount;i++) {
+      tmpModule->tixArr[i] = expectWord64();
       ws();
-      
-      tmpModule -> tickOffset = totalTixes;
-      totalTixes += tmpModule -> tickCount;
-      
-      tmpModule -> tixArr = 0;
-      
-      if (!modules) {
-       modules = tmpModule;
-      } else {
-       nextModule->next=tmpModule;
-      }
-      nextModule=tmpModule;
-      
       if (tix_ch == ',') {
        expect(',');
        ws();
-      }}
-    expect(']');
-    ws();
-    tixBoxes = (StgWord64 *)calloc(totalTixes,sizeof(StgWord64));
-
-    expect('[');
-    for(i = 0;i < totalTixes;i++) {
-      if (i != 0) {
-       expect(',');
-       ws();
       }
-    tixBoxes[i] = expectWord64();
-    ws();
     }
     expect(']');
+    ws();
+    
+    if (!modules) {
+      modules = tmpModule;
+    } else {
+      nextModule->next=tmpModule;
+    }
+    nextModule=tmpModule;
+    
+    if (tix_ch == ',') {
+      expect(',');
+      ws();
+    }
+  }
+  expect(']');
+  fclose(tixFile);
+}
+
+static void hpc_init(void) {
+  if (hpc_inited != 0) {
+    return;
+  }
+  hpc_inited = 1;
 
-    fclose(tixFile);
+  tixFilename = (char *) malloc(strlen(prog_name) + 6);
+  sprintf(tixFilename, "%s.tix", prog_name);
+
+  if (init_open(fopen(tixFilename,"r"))) {
+    readTix();
   }
 }
 
@@ -169,14 +204,16 @@ static void hpc_init(void) {
  * of the tix file, or all zeros.
  */
 
-void
-hs_hpc_module(char *modName,int modCount,StgWord64 *tixArr) {
+int
+hs_hpc_module(char *modName,
+             int modCount,
+             int modHashNo,
+             StgWord64 *tixArr) {
   Info *tmpModule, *lastModule;
   int i;
+  int offset = 0;
   
-#if DEBUG_HPC
-  printf("hs_hpc_module(%s,%d)\n",modName,modCount);
-#endif
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"hs_hpc_module(%s,%d)",modName,modCount);
 
   hpc_init();
 
@@ -188,13 +225,19 @@ hs_hpc_module(char *modName,int modCount,StgWord64 *tixArr) {
       if (tmpModule->tickCount != modCount) {
        failure("inconsistent number of tick boxes");
       }
-      assert(tmpModule->tixArr == 0);  
-      assert(tixBoxes != 0);
-      tmpModule->tixArr = tixArr;
+      assert(tmpModule->tixArr != 0);  
+      if (tmpModule->hashNo != modHashNo) {
+       fprintf(stderr,"in module '%s'\n",tmpModule->modName);
+       failure("module mismatch with .tix/.mix file hash number");
+       fprintf(stderr,"(perhaps remove %s ?)\n",tixFilename);
+       exit(-1);
+
+      }
       for(i=0;i < modCount;i++) {
-       tixArr[i] = tixBoxes[i + tmpModule->tickOffset];
+       tixArr[i] = tmpModule->tixArr[i];
       }
-      return;
+      tmpModule->tixArr = tixArr;
+      return tmpModule->tickOffset;
     }
     lastModule = tmpModule;
   }
@@ -202,6 +245,7 @@ hs_hpc_module(char *modName,int modCount,StgWord64 *tixArr) {
   tmpModule = (Info *)calloc(1,sizeof(Info));
   tmpModule->modName = modName;
   tmpModule->tickCount = modCount;
+  tmpModule->hashNo = modHashNo;
   if (lastModule) {
     tmpModule->tickOffset = lastModule->tickOffset + lastModule->tickCount;
   } else {
@@ -219,9 +263,190 @@ hs_hpc_module(char *modName,int modCount,StgWord64 *tixArr) {
     lastModule->next=tmpModule;
   }
 
-#if DEBUG_HPC
-  printf("end: hs_hpc_module\n");
-#endif
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"end: hs_hpc_module");
+
+  return offset;
+}
+
+static void breakPointCommand(HpcRixOp rixOp, StgThreadID rixTid);
+
+// Breakpointing
+static StgThreadID previousTid = 0;
+static StgWord64 rixBPCounter = 0;     // The global event breakpoint counter
+static int *tixBoxBP;
+static HpcRixOp rixOpBack[WOP_SIZE];   // The actual op
+static HpcRixOp rixTidBack[WOP_SIZE];  // Tid's before the op
+
+void 
+hs_hpc_raise_event(StgTSO *current_tso) {
+  hs_hpc_tick(RixRaiseOp,current_tso);
+}
+
+void 
+hs_hpc_thread_finished_event(StgTSO *current_tso) {
+  hs_hpc_tick(RixThreadFinishedOp,current_tso);
+}
+
+/* Called on every tick, dynamically, sending to our 
+ * external record of program execution.
+ */
+
+void
+hs_hpc_tick(int rixOp, StgTSO *current_tso) {
+
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"hs_hpc_tick(%x)",rixOp);
+
+  if (rixFile == NULL) {
+    return;
+  }
+  assert(rixCmdFile != NULL);
+  StgThreadID tid = (current_tso == 0) ? 0 : current_tso->id;
+
+  // now check to see if we have met a breakpoint condition
+  if (rixCounter == rixBPCounter 
+      || tid != previousTid) {
+    breakPointCommand(rixOp,tid);
+  } else {
+    if (rixOp >= 0) {
+      // Tix op
+      if (tixBoxBP[rixOp] == 1) {      // reached a bp tixbox
+         breakPointCommand(rixOp,tid);
+      }
+    } else {
+      // record the special operation
+      breakPointCommand(rixOp,tid);
+    }
+  }
+  // update the history information.
+  previousTid = tid;
+  rixOpBack[rixCounter % WOP_SIZE]  = rixOp;
+  rixTidBack[rixCounter % WOP_SIZE] = tid;
+  rixCounter++;
+
+  debugTrace(DEBUG_hpc, "end: hs_hpc_tick");
+}
+
+static void 
+printEvent(FILE *out,StgWord64 rixCounter,StgThreadID rixTid,HpcRixOp rixOp) {
+  char prefixMsg[128];
+  char suffixMsg[128];
+
+  sprintf(prefixMsg,
+         "Event %" PRIuWORD64 " %u ",
+         rixCounter,
+         (unsigned int)rixTid);
+
+  switch(rixOp) {
+  case RixThreadFinishedOp:
+    sprintf(suffixMsg,"ThreadFinished");
+    break;
+  case RixRaiseOp:
+    sprintf(suffixMsg,"Raise");
+    break;
+  case RixFinishedOp:
+    sprintf(suffixMsg,"Finished");
+    break;
+  default:
+    sprintf(suffixMsg,"%u",rixOp);
+  }
+
+  fprintf(out,"%s%s\n",prefixMsg,suffixMsg);
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"sending %s%s",prefixMsg,suffixMsg);
+}
+
+static void
+breakPointCommand(HpcRixOp rixOp, StgThreadID rixTid) {
+  StgWord64 tmp64 = 0;
+  unsigned int tmp = 0;
+
+  if (getpid() != debuggee_pid) {
+    // We are not the original process, to do not issue 
+    // any events, and do not try to talk to the debugger.
+    return;
+  }
+
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"breakPointCommand %d %x",rixOp,(unsigned int)rixTid);
+
+  printEvent(rixFile,rixCounter,rixTid,rixOp);
+  fflush(rixFile);
+
+  /* From here, you can ask some basic questions.
+   * 
+   *  c<nat>           set the (one) counter breakpoint
+   *  s<nat>           set the (many) tickbox breakpoint
+   *  u<nat>           unset the (many) tickbox breakpoint
+   *  h                        history
+
+   * Note that you aways end up here on the first tick
+   * because the rixBPCounter starts equal to 0.
+   */
+  int c = getc(rixCmdFile);
+  while(c != 10 && c != -1) {
+    switch(c) {
+    case 'c': // c1234 -- set counter breakpoint at 1234
+      c = getc(rixCmdFile);
+      tmp64 = 0;
+      while(isdigit(c)) {
+       tmp64 = tmp64 * 10 + (c - '0');
+       c = getc(rixCmdFile);
+      }
+      debugTrace(DEBUG_hpc,"setting countBP = %" PRIuWORD64,tmp64);
+
+      rixBPCounter = tmp64;
+      break;
+    case 's': // s2323  -- set tick box breakpoint at 2323
+      c = getc(rixCmdFile);
+      tmp = 0;
+      while(isdigit(c)) {
+       tmp = tmp * 10 + (c - '0');
+       c = getc(rixCmdFile);
+      }
+
+      debugTrace(DEBUG_hpc,"seting bp for tix %d",tmp);
+
+      tixBoxBP[tmp] = 1;
+      break;
+    case 'u': // u2323  -- unset tick box breakpoint at 2323
+      c = getc(rixCmdFile);
+      tmp = 0;
+      while(isdigit(c)) {
+       tmp = tmp * 10 + (c - '0');
+       c = getc(rixCmdFile);
+      }
+
+      debugTrace(DEBUG_hpc,"unseting bp for tix %d",tmp);
+
+      tixBoxBP[tmp] = 0;
+      break;
+    case 'h': // h -- history of the last few (WOP_SIZE) steps 
+      if (rixCounter > WOP_SIZE) {
+       tmp64 = rixCounter - WOP_SIZE;
+      } else {
+       tmp64 = 0;
+      }
+      for(;tmp64 < rixCounter;tmp64++) {
+       printEvent(rixFile,
+                  tmp64,
+                  rixTidBack[tmp64 % WOP_SIZE],
+                  rixOpBack[tmp64 % WOP_SIZE]);
+      }
+      fflush(rixFile);
+      c = getc(rixCmdFile);
+      break;
+    default:
+
+      debugTrace(DEBUG_hpc,"strange command from HPCRIX (%d)",c);
+
+      c = getc(rixCmdFile);
+    }
+    while (c != 10) {          // the end of the line
+       c = getc(rixCmdFile); // to the end of the line
+    }
+    c = getc(rixCmdFile); // the first char on the next command
+  }
+
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"leaving breakPointCommand");
+
 }
 
 /* This is called after all the modules have registered their local tixboxes,
@@ -230,95 +455,190 @@ hs_hpc_module(char *modName,int modCount,StgWord64 *tixArr) {
 
 void
 startupHpc(void) {
-  Info *tmpModule;
-#if DEBUG_HPC
-  printf("startupHpc\n");
-#endif
+  char *hpcRix;
+
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"startupHpc");
  
  if (hpc_inited == 0) {
     return;
   }
+  // HPCRIX contains the name of the file to send our dynamic runtime output to (a named pipe).
+
+  hpcRix = getenv("HPCRIX");
+  if (hpcRix) {
+    int comma;
+    Info *tmpModule;  
+    int rixFD, rixCmdFD;
+    int tixCount = 0;
+
+    assert(hpc_inited);
+
+    if (sscanf(hpcRix,"%d:%d",&rixFD,&rixCmdFD) != 2) {
+      /* Bad format for HPCRIX.
+       */
+      debugTrace(DEBUG_hpc,"Bad HPCRIX (%s)",hpcRix);
+      exit(0);
+    }
 
-  tmpModule = modules;
+    debugTrace(DEBUG_hpc,"found HPCRIX pipes: %d:%d",rixFD,rixCmdFD);
+
+    rixFile = fdopen(rixFD,"w");
+    assert(rixFile != NULL);
 
-  if (tixBoxes) {
+    rixCmdFile = fdopen(rixCmdFD,"r");
+    assert(rixCmdFile != NULL);
+
+    // If we fork a process, then we do not want ticks inside
+    // the sub-process to talk to the debugger. So we remember
+    // our pid at startup time, so we can check if we are still
+    // the original process.
+
+    debuggee_pid = getpid();
+
+    comma = 0;
+    
+    fprintf(rixFile,"Starting %s\n",prog_name);
+    fprintf(rixFile,"[");
+    tmpModule = modules;
     for(;tmpModule != 0;tmpModule = tmpModule->next) {
-      if (!tmpModule->tixArr) {
-       fprintf(stderr,"error: module %s did not register any hpc tick data\n",
-               tmpModule->modName);
-       fprintf(stderr,"(perhaps remove %s ?)\n",tixFilename);
-       exit(-1);
+      if (comma) {
+       fprintf(rixFile,",");
+      } else {
+       comma = 1;
       }
+      fprintf(rixFile,"(\"%s\",%u)",
+             tmpModule->modName,
+             tmpModule->tickCount);
+
+      tixCount += tmpModule->tickCount;
+
+      debugTrace(DEBUG_hpc,"(tracer)%s: %u (offset=%u) (hash=%u)\n",
+                tmpModule->modName,
+                tmpModule->tickCount,
+                tmpModule->hashNo,
+                tmpModule->tickOffset);
+
     }
+    fprintf(rixFile,"]\n");
+    fflush(rixFile);
+
+    // Allocate the tixBox breakpoint array
+    // These are set to 1 if you want to 
+    // stop at a specific breakpoint
+    tixBoxBP = (int *)calloc(tixCount,sizeof(int));
   }
+
 }
 
-/* Called at the end of execution, to write out the Hpc *.tix file  
- * for this exection. Safe to call, even if coverage is not used.
- */
-void
-exitHpc(void) {
+
+static void
+writeTix(FILE *f) {
   Info *tmpModule;  
-  int i, comma;
+  int i, inner_comma, outer_comma;
 
-#if DEBUG_HPC
-  printf("exitHpc\n");
-#endif
+  outer_comma = 0;
 
-  if (hpc_inited == 0) {
+  if (f == 0) {
     return;
   }
 
-  FILE *f = fopen(tixFilename,"w");
-  
-  comma = 0;
-
-  fprintf(f,"Tix 0 [");
+  fprintf(f,"Tix [");
   tmpModule = modules;
   for(;tmpModule != 0;tmpModule = tmpModule->next) {
-    if (comma) {
+    if (outer_comma) {
       fprintf(f,",");
     } else {
-      comma = 1;
+      outer_comma = 1;
     }
-    fprintf(f,"(\"%s\",%d)",
+    fprintf(f," TixModule \"%s\" %u %u [",
           tmpModule->modName,
+           tmpModule->hashNo,
            tmpModule->tickCount);
-#if DEBUG_HPC
-    fprintf(stderr,"%s: %d (offset=%d)\n",
-          tmpModule->modName,
-          tmpModule->tickCount,
-          tmpModule->tickOffset);
-#endif
-  }
-  fprintf(f,"] [");
-  
-  comma = 0;
-  tmpModule = modules;
-  for(;tmpModule != 0;tmpModule = tmpModule->next) {
-      if (!tmpModule->tixArr) {
-       fprintf(stderr,"warning: module %s did not register any hpc tick data\n",
-               tmpModule->modName);
-      }
+    debugTrace(DEBUG_hpc,"%s: %u (offset=%u) (hash=%u)\n",
+              tmpModule->modName,
+              tmpModule->tickCount,
+              tmpModule->hashNo,
+              tmpModule->tickOffset);
 
+    inner_comma = 0;
     for(i = 0;i < tmpModule->tickCount;i++) {
-      if (comma) {
+      if (inner_comma) {
        fprintf(f,",");
       } else {
-       comma = 1;
+       inner_comma = 1;
       }
 
       if (tmpModule->tixArr) {
-       fprintf(f,"%lld",tmpModule->tixArr[i]);
+       fprintf(f,"%" PRIuWORD64,tmpModule->tixArr[i]);
       } else {
        fprintf(f,"0");
       }
-
     }
+    fprintf(f,"]");
   }
-      
   fprintf(f,"]\n");
+  
   fclose(f);
+}
+
+/* Called at the end of execution, to write out the Hpc *.tix file  
+ * for this exection. Safe to call, even if coverage is not used.
+ */
+void
+exitHpc(void) {
+  debugTrace(DEBUG_hpc,"exitHpc");
+
+  if (hpc_inited == 0) {
+    return;
+  }
+
+  FILE *f = fopen(tixFilename,"w");
+  writeTix(f);
+
+  if (rixFile != NULL) {
+    hs_hpc_tick(RixFinishedOp,(StgThreadID)0);
+    fclose(rixFile);
+  }
+  if (rixCmdFile != NULL) {
+    fclose(rixCmdFile);
+  }
   
 }
 
+void hs_hpc_read(char *filename) {
+  Info *orig_modules = 0, *tmpModule, *tmpOrigModule;
+  int i;
+
+  orig_modules = modules;
+  modules = 0;
+  if (init_open(fopen(filename,"r"))) {
+    readTix();
+    // Now we copy across the arrays. O(n^2), but works
+    for(tmpModule = modules;
+       tmpModule != 0;
+       tmpModule = tmpModule->next) {
+
+      for(tmpOrigModule = orig_modules;
+         tmpOrigModule != 0;
+         tmpOrigModule = tmpOrigModule->next) {
+       if (!strcmp(tmpModule->modName,tmpOrigModule->modName)) {    
+         assert(tmpModule->tixArr != 0);               
+         assert(tmpOrigModule->tixArr != 0);           
+         assert(tmpModule->tickCount == tmpOrigModule->tickCount);
+         for(i=0;i < tmpModule->tickCount;i++) {
+           tmpOrigModule->tixArr[i] = tmpModule->tixArr[i];
+         }
+         tmpModule->tixArr = tmpOrigModule->tixArr;
+         break;
+       }
+      }
+    }
+  }
+}
+
+void hs_hpc_write(char *filename) {
+  writeTix(fopen(filename,"w"));
+}
+
+
+