Import pre-release gcc-5.0 to new vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / gcov-io.h
1 /* File format for coverage information
2    Copyright (C) 1996-2015 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Bob Manson <manson@cygnus.com>.
4    Completely remangled by Nathan Sidwell <nathan@codesourcery.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
19 permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
20 3.1, as published by the Free Software Foundation.
21
22 You should have received a copy of the GNU General Public License and
23 a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
24 see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
25 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26
27
28 /* Coverage information is held in two files.  A notes file, which is
29    generated by the compiler, and a data file, which is generated by
30    the program under test.  Both files use a similar structure.  We do
31    not attempt to make these files backwards compatible with previous
32    versions, as you only need coverage information when developing a
33    program.  We do hold version information, so that mismatches can be
34    detected, and we use a format that allows tools to skip information
35    they do not understand or are not interested in.
36
37    Numbers are recorded in the 32 bit unsigned binary form of the
38    endianness of the machine generating the file. 64 bit numbers are
39    stored as two 32 bit numbers, the low part first.  Strings are
40    padded with 1 to 4 NUL bytes, to bring the length up to a multiple
41    of 4. The number of 4 bytes is stored, followed by the padded
42    string. Zero length and NULL strings are simply stored as a length
43    of zero (they have no trailing NUL or padding).
44
45         int32:  byte3 byte2 byte1 byte0 | byte0 byte1 byte2 byte3
46         int64:  int32:low int32:high
47         string: int32:0 | int32:length char* char:0 padding
48         padding: | char:0 | char:0 char:0 | char:0 char:0 char:0
49         item: int32 | int64 | string
50
51    The basic format of the files is
52
53         file : int32:magic int32:version int32:stamp record*
54
55    The magic ident is different for the notes and the data files.  The
56    magic ident is used to determine the endianness of the file, when
57    reading.  The version is the same for both files and is derived
58    from gcc's version number. The stamp value is used to synchronize
59    note and data files and to synchronize merging within a data
60    file. It need not be an absolute time stamp, merely a ticker that
61    increments fast enough and cycles slow enough to distinguish
62    different compile/run/compile cycles.
63
64    Although the ident and version are formally 32 bit numbers, they
65    are derived from 4 character ASCII strings.  The version number
66    consists of the single character major version number, a two
67    character minor version number (leading zero for versions less than
68    10), and a single character indicating the status of the release.
69    That will be 'e' experimental, 'p' prerelease and 'r' for release.
70    Because, by good fortune, these are in alphabetical order, string
71    collating can be used to compare version strings.  Be aware that
72    the 'e' designation will (naturally) be unstable and might be
73    incompatible with itself.  For gcc 3.4 experimental, it would be
74    '304e' (0x33303465).  When the major version reaches 10, the
75    letters A-Z will be used.  Assuming minor increments releases every
76    6 months, we have to make a major increment every 50 years.
77    Assuming major increments releases every 5 years, we're ok for the
78    next 155 years -- good enough for me.
79
80    A record has a tag, length and variable amount of data.
81
82         record: header data
83         header: int32:tag int32:length
84         data: item*
85
86    Records are not nested, but there is a record hierarchy.  Tag
87    numbers reflect this hierarchy.  Tags are unique across note and
88    data files.  Some record types have a varying amount of data.  The
89    LENGTH is the number of 4bytes that follow and is usually used to
90    determine how much data.  The tag value is split into 4 8-bit
91    fields, one for each of four possible levels.  The most significant
92    is allocated first.  Unused levels are zero.  Active levels are
93    odd-valued, so that the LSB of the level is one.  A sub-level
94    incorporates the values of its superlevels.  This formatting allows
95    you to determine the tag hierarchy, without understanding the tags
96    themselves, and is similar to the standard section numbering used
97    in technical documents.  Level values [1..3f] are used for common
98    tags, values [41..9f] for the notes file and [a1..ff] for the data
99    file.
100
101    The notes file contains the following records
102         note: unit function-graph*
103         unit: header int32:checksum string:source
104         function-graph: announce_function basic_blocks {arcs | lines}*
105         announce_function: header int32:ident
106                 int32:lineno_checksum int32:cfg_checksum
107                 string:name string:source int32:lineno
108         basic_block: header int32:flags*
109         arcs: header int32:block_no arc*
110         arc:  int32:dest_block int32:flags
111         lines: header int32:block_no line*
112                int32:0 string:NULL
113         line:  int32:line_no | int32:0 string:filename
114
115    The BASIC_BLOCK record holds per-bb flags.  The number of blocks
116    can be inferred from its data length.  There is one ARCS record per
117    basic block.  The number of arcs from a bb is implicit from the
118    data length.  It enumerates the destination bb and per-arc flags.
119    There is one LINES record per basic block, it enumerates the source
120    lines which belong to that basic block.  Source file names are
121    introduced by a line number of 0, following lines are from the new
122    source file.  The initial source file for the function is NULL, but
123    the current source file should be remembered from one LINES record
124    to the next.  The end of a block is indicated by an empty filename
125    - this does not reset the current source file.  Note there is no
126    ordering of the ARCS and LINES records: they may be in any order,
127    interleaved in any manner.  The current filename follows the order
128    the LINES records are stored in the file, *not* the ordering of the
129    blocks they are for.
130
131    The data file contains the following records.
132         data: {unit summary:object summary:program* function-data*}*
133         unit: header int32:checksum
134         function-data:  announce_function present counts
135         announce_function: header int32:ident
136                 int32:lineno_checksum int32:cfg_checksum
137         present: header int32:present
138         counts: header int64:count*
139         summary: int32:checksum {count-summary}GCOV_COUNTERS_SUMMABLE
140         count-summary:  int32:num int32:runs int64:sum
141                         int64:max int64:sum_max histogram
142         histogram: {int32:bitvector}8 histogram-buckets*
143         histogram-buckets: int32:num int64:min int64:sum
144
145    The ANNOUNCE_FUNCTION record is the same as that in the note file,
146    but without the source location.  The COUNTS gives the
147    counter values for instrumented features.  The about the whole
148    program.  The checksum is used for whole program summaries, and
149    disambiguates different programs which include the same
150    instrumented object file.  There may be several program summaries,
151    each with a unique checksum.  The object summary's checksum is
152    zero.  Note that the data file might contain information from
153    several runs concatenated, or the data might be merged.
154
155    This file is included by both the compiler, gcov tools and the
156    runtime support library libgcov. IN_LIBGCOV and IN_GCOV are used to
157    distinguish which case is which.  If IN_LIBGCOV is nonzero,
158    libgcov is being built. If IN_GCOV is nonzero, the gcov tools are
159    being built. Otherwise the compiler is being built. IN_GCOV may be
160    positive or negative. If positive, we are compiling a tool that
161    requires additional functions (see the code for knowledge of what
162    those functions are).  */
163
164 #ifndef GCC_GCOV_IO_H
165 #define GCC_GCOV_IO_H
166
167 #ifndef IN_LIBGCOV
168 /* About the host */
169
170 typedef unsigned gcov_unsigned_t;
171 typedef unsigned gcov_position_t;
172 /* gcov_type is typedef'd elsewhere for the compiler */
173 #if IN_GCOV
174 #define GCOV_LINKAGE static
175 typedef int64_t gcov_type;
176 typedef uint64_t gcov_type_unsigned;
177 #if IN_GCOV > 0
178 #include <sys/types.h>
179 #endif
180 #else /*!IN_GCOV */
181 #define GCOV_TYPE_SIZE (LONG_LONG_TYPE_SIZE > 32 ? 64 : 32)
182 #endif
183
184 #if defined (HOST_HAS_F_SETLKW)
185 #define GCOV_LOCKED 1
186 #else
187 #define GCOV_LOCKED 0
188 #endif
189
190 #define ATTRIBUTE_HIDDEN
191
192 #endif /* !IN_LIBGOCV */
193
194 #ifndef GCOV_LINKAGE
195 #define GCOV_LINKAGE extern
196 #endif
197
198 #if IN_LIBGCOV
199 #define gcov_nonruntime_assert(EXPR) ((void)(0 && (EXPR)))
200 #else
201 #define gcov_nonruntime_assert(EXPR) gcc_assert (EXPR)
202 #define gcov_error(...) fatal_error (input_location, __VA_ARGS__)
203 #endif
204
205 /* File suffixes.  */
206 #define GCOV_DATA_SUFFIX ".gcda"
207 #define GCOV_NOTE_SUFFIX ".gcno"
208
209 /* File magic. Must not be palindromes.  */
210 #define GCOV_DATA_MAGIC ((gcov_unsigned_t)0x67636461) /* "gcda" */
211 #define GCOV_NOTE_MAGIC ((gcov_unsigned_t)0x67636e6f) /* "gcno" */
212
213 /* gcov-iov.h is automatically generated by the makefile from
214    version.c, it looks like
215         #define GCOV_VERSION ((gcov_unsigned_t)0x89abcdef)
216 */
217 #include "gcov-iov.h"
218
219 /* Convert a magic or version number to a 4 character string.  */
220 #define GCOV_UNSIGNED2STRING(ARRAY,VALUE)       \
221   ((ARRAY)[0] = (char)((VALUE) >> 24),          \
222    (ARRAY)[1] = (char)((VALUE) >> 16),          \
223    (ARRAY)[2] = (char)((VALUE) >> 8),           \
224    (ARRAY)[3] = (char)((VALUE) >> 0))
225
226 /* The record tags.  Values [1..3f] are for tags which may be in either
227    file.  Values [41..9f] for those in the note file and [a1..ff] for
228    the data file.  The tag value zero is used as an explicit end of
229    file marker -- it is not required to be present.  */
230
231 #define GCOV_TAG_FUNCTION        ((gcov_unsigned_t)0x01000000)
232 #define GCOV_TAG_FUNCTION_LENGTH (3)
233 #define GCOV_TAG_BLOCKS          ((gcov_unsigned_t)0x01410000)
234 #define GCOV_TAG_BLOCKS_LENGTH(NUM) (NUM)
235 #define GCOV_TAG_BLOCKS_NUM(LENGTH) (LENGTH)
236 #define GCOV_TAG_ARCS            ((gcov_unsigned_t)0x01430000)
237 #define GCOV_TAG_ARCS_LENGTH(NUM)  (1 + (NUM) * 2)
238 #define GCOV_TAG_ARCS_NUM(LENGTH)  (((LENGTH) - 1) / 2)
239 #define GCOV_TAG_LINES           ((gcov_unsigned_t)0x01450000)
240 #define GCOV_TAG_COUNTER_BASE    ((gcov_unsigned_t)0x01a10000)
241 #define GCOV_TAG_COUNTER_LENGTH(NUM) ((NUM) * 2)
242 #define GCOV_TAG_COUNTER_NUM(LENGTH) ((LENGTH) / 2)
243 #define GCOV_TAG_OBJECT_SUMMARY  ((gcov_unsigned_t)0xa1000000) /* Obsolete */
244 #define GCOV_TAG_PROGRAM_SUMMARY ((gcov_unsigned_t)0xa3000000)
245 #define GCOV_TAG_SUMMARY_LENGTH(NUM)  \
246         (1 + GCOV_COUNTERS_SUMMABLE * (10 + 3 * 2) + (NUM) * 5)
247 #define GCOV_TAG_AFDO_FILE_NAMES ((gcov_unsigned_t)0xaa000000)
248 #define GCOV_TAG_AFDO_FUNCTION ((gcov_unsigned_t)0xac000000)
249 #define GCOV_TAG_AFDO_WORKING_SET ((gcov_unsigned_t)0xaf000000)
250
251
252 /* Counters that are collected.  */
253
254 #define DEF_GCOV_COUNTER(COUNTER, NAME, MERGE_FN) COUNTER,
255 enum {
256 #include "gcov-counter.def"
257 GCOV_COUNTERS
258 };
259 #undef DEF_GCOV_COUNTER
260
261 /* Counters which can be summaried.  */
262 #define GCOV_COUNTERS_SUMMABLE  (GCOV_COUNTER_ARCS + 1)
263
264 /* The first of counters used for value profiling.  They must form a
265    consecutive interval and their order must match the order of
266    HIST_TYPEs in value-prof.h.  */
267 #define GCOV_FIRST_VALUE_COUNTER GCOV_COUNTERS_SUMMABLE
268
269 /* The last of counters used for value profiling.  */
270 #define GCOV_LAST_VALUE_COUNTER (GCOV_COUNTERS - 1)
271
272 /* Number of counters used for value profiling.  */
273 #define GCOV_N_VALUE_COUNTERS \
274   (GCOV_LAST_VALUE_COUNTER - GCOV_FIRST_VALUE_COUNTER + 1)
275
276 /* The number of hottest callees to be tracked.  */
277 #define GCOV_ICALL_TOPN_VAL  2
278
279 /* The number of counter entries per icall callsite.  */
280 #define GCOV_ICALL_TOPN_NCOUNTS (1 + GCOV_ICALL_TOPN_VAL * 4)
281
282 /* Convert a counter index to a tag.  */
283 #define GCOV_TAG_FOR_COUNTER(COUNT)                             \
284         (GCOV_TAG_COUNTER_BASE + ((gcov_unsigned_t)(COUNT) << 17))
285 /* Convert a tag to a counter.  */
286 #define GCOV_COUNTER_FOR_TAG(TAG)                                       \
287         ((unsigned)(((TAG) - GCOV_TAG_COUNTER_BASE) >> 17))
288 /* Check whether a tag is a counter tag.  */
289 #define GCOV_TAG_IS_COUNTER(TAG)                                \
290         (!((TAG) & 0xFFFF) && GCOV_COUNTER_FOR_TAG (TAG) < GCOV_COUNTERS)
291
292 /* The tag level mask has 1's in the position of the inner levels, &
293    the lsb of the current level, and zero on the current and outer
294    levels.  */
295 #define GCOV_TAG_MASK(TAG) (((TAG) - 1) ^ (TAG))
296
297 /* Return nonzero if SUB is an immediate subtag of TAG.  */
298 #define GCOV_TAG_IS_SUBTAG(TAG,SUB)                             \
299         (GCOV_TAG_MASK (TAG) >> 8 == GCOV_TAG_MASK (SUB)        \
300          && !(((SUB) ^ (TAG)) & ~GCOV_TAG_MASK (TAG)))
301
302 /* Return nonzero if SUB is at a sublevel to TAG.  */
303 #define GCOV_TAG_IS_SUBLEVEL(TAG,SUB)                           \
304         (GCOV_TAG_MASK (TAG) > GCOV_TAG_MASK (SUB))
305
306 /* Basic block flags.  */
307 #define GCOV_BLOCK_UNEXPECTED   (1 << 1)
308
309 /* Arc flags.  */
310 #define GCOV_ARC_ON_TREE        (1 << 0)
311 #define GCOV_ARC_FAKE           (1 << 1)
312 #define GCOV_ARC_FALLTHROUGH    (1 << 2)
313
314 /* Structured records.  */
315
316 /* Structure used for each bucket of the log2 histogram of counter values.  */
317 typedef struct
318 {
319   /* Number of counters whose profile count falls within the bucket.  */
320   gcov_unsigned_t num_counters;
321   /* Smallest profile count included in this bucket.  */
322   gcov_type min_value;
323   /* Cumulative value of the profile counts in this bucket.  */
324   gcov_type cum_value;
325 } gcov_bucket_type;
326
327 /* For a log2 scale histogram with each range split into 4
328    linear sub-ranges, there will be at most 64 (max gcov_type bit size) - 1 log2
329    ranges since the lowest 2 log2 values share the lowest 4 linear
330    sub-range (values 0 - 3).  This is 252 total entries (63*4).  */
331
332 #define GCOV_HISTOGRAM_SIZE 252
333
334 /* How many unsigned ints are required to hold a bit vector of non-zero
335    histogram entries when the histogram is written to the gcov file.
336    This is essentially a ceiling divide by 32 bits.  */
337 #define GCOV_HISTOGRAM_BITVECTOR_SIZE (GCOV_HISTOGRAM_SIZE + 31) / 32
338
339 /* Cumulative counter data.  */
340 struct gcov_ctr_summary
341 {
342   gcov_unsigned_t num;          /* number of counters.  */
343   gcov_unsigned_t runs;         /* number of program runs */
344   gcov_type sum_all;            /* sum of all counters accumulated.  */
345   gcov_type run_max;            /* maximum value on a single run.  */
346   gcov_type sum_max;            /* sum of individual run max values.  */
347   gcov_bucket_type histogram[GCOV_HISTOGRAM_SIZE]; /* histogram of
348                                                       counter values.  */
349 };
350
351 /* Object & program summary record.  */
352 struct gcov_summary
353 {
354   gcov_unsigned_t checksum;     /* checksum of program */
355   struct gcov_ctr_summary ctrs[GCOV_COUNTERS_SUMMABLE];
356 };
357
358 #if !defined(inhibit_libc)
359
360 /* Functions for reading and writing gcov files. In libgcov you can
361    open the file for reading then writing. Elsewhere you can open the
362    file either for reading or for writing. When reading a file you may
363    use the gcov_read_* functions, gcov_sync, gcov_position, &
364    gcov_error. When writing a file you may use the gcov_write
365    functions, gcov_seek & gcov_error. When a file is to be rewritten
366    you use the functions for reading, then gcov_rewrite then the
367    functions for writing.  Your file may become corrupted if you break
368    these invariants.  */
369
370 #if !IN_LIBGCOV
371 GCOV_LINKAGE int gcov_open (const char */*name*/, int /*direction*/);
372 GCOV_LINKAGE int gcov_magic (gcov_unsigned_t, gcov_unsigned_t);
373 #endif
374
375 /* Available everywhere.  */
376 GCOV_LINKAGE int gcov_close (void) ATTRIBUTE_HIDDEN;
377 GCOV_LINKAGE gcov_unsigned_t gcov_read_unsigned (void) ATTRIBUTE_HIDDEN;
378 GCOV_LINKAGE gcov_type gcov_read_counter (void) ATTRIBUTE_HIDDEN;
379 GCOV_LINKAGE void gcov_read_summary (struct gcov_summary *) ATTRIBUTE_HIDDEN;
380 GCOV_LINKAGE const char *gcov_read_string (void);
381 GCOV_LINKAGE void gcov_sync (gcov_position_t /*base*/,
382                              gcov_unsigned_t /*length */);
383
384 #if !IN_GCOV
385 /* Available outside gcov */
386 GCOV_LINKAGE void gcov_write_unsigned (gcov_unsigned_t) ATTRIBUTE_HIDDEN;
387 #endif
388
389 #if !IN_GCOV && !IN_LIBGCOV
390 /* Available only in compiler */
391 GCOV_LINKAGE unsigned gcov_histo_index (gcov_type value);
392 GCOV_LINKAGE void gcov_write_string (const char *);
393 GCOV_LINKAGE gcov_position_t gcov_write_tag (gcov_unsigned_t);
394 GCOV_LINKAGE void gcov_write_length (gcov_position_t /*position*/);
395 #endif
396
397 #if IN_GCOV <= 0 && !IN_LIBGCOV
398 /* Available in gcov-dump and the compiler.  */
399
400 /* Number of data points in the working set summary array. Using 128
401    provides information for at least every 1% increment of the total
402    profile size. The last entry is hardwired to 99.9% of the total.  */
403 #define NUM_GCOV_WORKING_SETS 128
404
405 /* Working set size statistics for a given percentage of the entire
406    profile (sum_all from the counter summary).  */
407 typedef struct gcov_working_set_info
408 {
409   /* Number of hot counters included in this working set.  */
410   unsigned num_counters;
411   /* Smallest counter included in this working set.  */
412   gcov_type min_counter;
413 } gcov_working_set_t;
414
415 GCOV_LINKAGE void compute_working_sets (const struct gcov_ctr_summary *summary,
416                                         gcov_working_set_t *gcov_working_sets);
417 #endif
418
419 #if IN_GCOV > 0
420 /* Available in gcov */
421 GCOV_LINKAGE time_t gcov_time (void);
422 #endif
423
424 #endif /* !inhibit_libc  */
425
426 #endif /* GCC_GCOV_IO_H */