OSDN Git Service

19b43aba35faded76ad3ac0c48cb462fafc330c7
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcov-io.h
1 /* File format for coverage information
2    Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 2000, 2002,
3    2003 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Bob Manson <manson@cygnus.com>.
5    Completely remangled by Nathan Sidwell <nathan@codesourcery.com>.
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
22 02111-1307, USA.  */
23
24 /* As a special exception, if you link this library with other files,
25    some of which are compiled with GCC, to produce an executable,
26    this library does not by itself cause the resulting executable
27    to be covered by the GNU General Public License.
28    This exception does not however invalidate any other reasons why
29    the executable file might be covered by the GNU General Public License.  */
30
31 /* Coverage information is held in two files.  A basic block graph
32    file, which is generated by the compiler, and a counter file, which
33    is generated by the program under test.  Both files use a similar
34    structure.  We do not attempt to make these files backwards
35    compatible with previous versions, as you only need coverage
36    information when developing a program.  We do hold version
37    information, so that mismatches can be detected, and we use a
38    format that allows tools to skip information they do not understand
39    or are not interested in.
40
41    Numbers are recorded in big endian unsigned binary form.  Either in
42    32 or 64 bits.  Strings are stored with a length count and NUL
43    terminator, and 0 to 3 bytes of zero padding up to the next 4 byte
44    boundary.  Zero length and NULL strings are simply stored as a
45    length of zero (they have no trailing NUL or padding).
46
47         int32:  byte3 byte2 byte1 byte0
48         int64:  byte7 byte6 byte5 byte4 byte3 byte2 byte1 byte0
49         string: int32:0 | int32:length char* char:0 padding
50         padding: | char:0 | char:0 char:0 | char:0 char:0 char:0
51         item: int32 | int64 | string
52
53    The basic format of the files is
54
55         file : int32:magic int32:version record*
56
57    The magic ident is different for the bbg and the counter files.
58    The version is the same for both files and is derived from gcc's
59    version number.  Although the ident and version are formally 32 bit
60    numbers, they are derived from 4 character ASCII strings.  The
61    version number consists of the single character major version
62    number, a two character minor version number (leading zero for
63    versions less than 10), and a single character indicating the
64    status of the release.  That will be 'e' experimental, 'p'
65    prerelease and 'r' for release.  Because, by good fortune, these are
66    in alphabetical order, string collating can be used to compare
67    version strings, and because numbers are stored big endian, numeric
68    comparison can be used when it is read as a 32 bit value.  Be aware
69    that the 'e' designation will (naturally) be unstable and might be
70    incompatible with itself.  For gcc 3.4 experimental, it would be
71    '304e' (0x33303465).  When the major version reaches 10, the letters
72    A-Z will be used.  Assuming minor increments releases every 6
73    months, we have to make a major increment every 50 years.  Assuming
74    major increments releases every 5 years, we're ok for the next 155
75    years -- good enough for me.
76
77    A record has a tag, length and variable amount of data.
78
79         record: header data
80         header: int32:tag int32:length
81         data: item*
82
83    Records are not nested, but there is a record hierarchy.  Tag
84    numbers reflect this hierarchy.  Tags are unique across bbg and da
85    files.  Some record types have a varying amount of data.  The LENGTH
86    is usually used to determine how much data.  The tag value is split
87    into 4 8-bit fields, one for each of four possible levels.  The
88    most significant is allocated first.  Unused levels are zero.
89    Active levels are odd-valued, so that the LSB of the level is one.
90    A sub-level incorporates the values of its superlevels.  This
91    formatting allows you to determine the tag heirarchy, without
92    understanding the tags themselves, and is similar to the standard
93    section numbering used in technical documents.  Level values
94    [1..3f] are used for common tags, values [41..9f] for the graph
95    file and [a1..ff] for the counter file.
96
97    The basic block graph file contains the following records
98         bbg:  unit function-graph*
99         unit: header int32:checksum string:source
100         function-graph: announce_function basic_blocks {arcs | lines}*
101         announce_function: header int32:ident int32:checksum
102                 string:name string:source int32:lineno
103         basic_block: header int32:flags*
104         arcs: header int32:block_no arc*
105         arc:  int32:dest_block int32:flags
106         lines: header int32:block_no line*
107                int32:0 string:NULL
108         line:  int32:line_no | int32:0 string:filename
109
110    The BASIC_BLOCK record holds per-bb flags.  The number of blocks
111    can be inferred from its data length.  There is one ARCS record per
112    basic block.  The number of arcs from a bb is implicit from the
113    data length.  It enumerates the destination bb and per-arc flags.
114    There is one LINES record per basic block, it enumerates the source
115    lines which belong to that basic block.  Source file names are
116    introduced by a line number of 0, following lines are from the new
117    source file.  The initial source file for the function is NULL, but
118    the current source file should be remembered from one LINES record
119    to the next.  The end of a block is indicated by an empty filename
120    - this does not reset the current source file.  Note there is no
121    ordering of the ARCS and LINES records: they may be in any order,
122    interleaved in any manner.  The current filename follows the order
123    the LINES records are stored in the file, *not* the ordering of the
124    blocks they are for.
125
126    The data file contains the following records.
127         da: {unit function-data* summary:object summary:program*}*
128         unit: header int32:checksum
129         function-data:  announce_function arc_counts
130         announce_function: header int32:ident int32:checksum
131         arc_counts: header int64:count*
132         summary: int32:checksum {count-summary}GCOV_COUNTERS
133         count-summary:  int32:num int32:runs int64:sum
134                         int64:max int64:sum_max
135
136    The ANNOUNCE_FUNCTION record is the same as that in the BBG file,
137    but without the source location.
138    The ARC_COUNTS gives the counter values for those arcs that are
139    instrumented.  The SUMMARY records give information about the whole
140    object file and about the whole program.  The checksum is used for
141    whole program summaries, and disambiguates different programs which
142    include the same instrumented object file.  There may be several
143    program summaries, each with a unique checksum.  The object
144    summary's checkum is zero.  Note that the da file might contain
145    information from several runs concatenated, or the data might be
146    merged.
147
148    This file is included by both the compiler, gcov tools and the
149    runtime support library libgcov. IN_LIBGCOV and IN_GCOV are used to
150    distinguish which case is which.  If IN_LIBGCOV is non-zero,
151    libgcov is being built. If IN_GCOV is non-zero, the gcov tools are
152    being built. Otherwise the compiler is being built. IN_GCOV may be
153    positive or negative. If positive, we are compiling a tool that
154    requires additional functions (see the code for knowledge of what
155    those functions are).  */
156
157 #ifndef GCC_GCOV_IO_H
158 #define GCC_GCOV_IO_H
159
160 #if IN_LIBGCOV
161 #if LONG_TYPE_SIZE == GCOV_TYPE_SIZE
162 typedef long gcov_type;
163 #else
164 typedef long long gcov_type;
165 #endif
166 #if defined (TARGET_HAS_F_SETLKW)
167 #define GCOV_LOCKED 1
168 #else
169 #define GCOV_LOCKED 0
170 #endif
171 #endif /* IN_LIBGCOV */
172 #if IN_GCOV
173 typedef HOST_WIDEST_INT gcov_type;
174 #if IN_GCOV > 0
175 #include <sys/types.h>
176 #endif
177 #endif
178
179 /* In gcov we want function linkage to be static, so we do not
180    polute the global namespace. In libgcov we need these functions
181    to be extern, so prefix them with __gcov so that we do not conflict.
182    In the compiler we want it extern, so that they can be accessed from
183    elsewhere.  */
184 #if IN_LIBGCOV
185
186 #define GCOV_LINKAGE /* nothing */
187 #define gcov_var __gcov_var
188 #define gcov_open __gcov_open
189 #define gcov_close __gcov_close
190 #define gcov_write_bytes __gcov_write_bytes
191 #define gcov_write_unsigned __gcov_write_unsigned
192 #define gcov_write_counter __gcov_write_counter
193 #define gcov_write_string __gcov_write_string
194 #define gcov_write_tag __gcov_write_tag
195 #define gcov_write_length __gcov_write_length
196 #define gcov_write_summary __gcov_write_summary
197 #define gcov_read_bytes __gcov_read_bytes
198 #define gcov_read_unsigned __gcov_read_unsigned
199 #define gcov_read_counter __gcov_read_counter
200 #define gcov_read_string __gcov_read_string
201 #define gcov_read_summary __gcov_read_summary
202 #define gcov_position __gcov_position
203 #define gcov_seek __gcov_seek
204 #define gcov_seek_end __gcov_seek_end
205 #define gcov_is_eof __gcov_is_eof
206 #define gcov_is_error __gcov_is_error
207 #define gcov_time __gcov_time
208
209 #elif IN_GCOV
210
211 #define GCOV_LINKAGE static
212
213 #else /* !IN_LIBGCOV && !IN_GCOV */
214
215 #ifndef GCOV_LINKAGE
216 #define GCOV_LINKAGE extern
217 #endif
218
219 #endif
220
221 /* File suffixes.  */
222 #define GCOV_DATA_SUFFIX ".da"
223 #define GCOV_GRAPH_SUFFIX ".bbg"
224
225 /* File magic.  */
226 #define GCOV_DATA_MAGIC  0x67636f76 /* "gcov" */
227 #define GCOV_GRAPH_MAGIC 0x67626267 /* "gbbg" */
228
229 /* gcov-iov.h is automatically generated by the makefile from
230    version.c, it looks like
231         #define GCOV_VERSION ((unsigned)0x89abcdef)
232 */
233 #include "gcov-iov.h"
234
235 /* The record tags.  Values [1..3f] are for tags which may be in either
236    file.  Values [41..9f] for those in the bbg file and [a1..ff] for
237    the data file.  */
238
239 #define GCOV_TAG_FUNCTION        ((unsigned)0x01000000)
240 #define GCOV_TAG_BLOCKS          ((unsigned)0x01410000)
241 #define GCOV_TAG_ARCS            ((unsigned)0x01430000)
242 #define GCOV_TAG_LINES           ((unsigned)0x01450000)
243 #define GCOV_TAG_COUNTER_BASE    ((unsigned)0x01a10000) /* First counter */
244 #define GCOV_TAG_OBJECT_SUMMARY  ((unsigned)0xa1000000)
245 #define GCOV_TAG_PROGRAM_SUMMARY ((unsigned)0xa3000000)
246
247 /* Counters that are collected.  */
248 #define GCOV_COUNTER_ARCS       0  /* Arc transitions.  */
249 #define GCOV_COUNTERS           1
250
251 /* A list of human readable names of the counters */
252 #define GCOV_COUNTER_NAMES      {"arcs"}
253
254 /* Names of merge functions for counters.  */
255 #define GCOV_MERGE_FUNCTIONS    {"__gcov_merge_add"}
256
257 /* Convert a counter index to a tag. */
258 #define GCOV_TAG_FOR_COUNTER(COUNT)                             \
259         (GCOV_TAG_COUNTER_BASE + ((COUNT) << 17))
260 /* Convert a tag to a counter.  */
261 #define GCOV_COUNTER_FOR_TAG(TAG)                                       \
262         (((TAG) - GCOV_TAG_COUNTER_BASE) >> 17)
263 /* Check whether a tag is a counter tag.  */
264 #define GCOV_TAG_IS_COUNTER(TAG)                                \
265         (!((TAG) & 0xFFFF) && GCOV_COUNTER_FOR_TAG (TAG) < GCOV_COUNTERS)
266
267 /* The tag level mask has 1's in the position of the inner levels, &
268    the lsb of the current level, and zero on the current and outer
269    levels.  */
270 #define GCOV_TAG_MASK(TAG) (((TAG) - 1) ^ (TAG))
271
272 /* Return nonzero if SUB is an immediate subtag of TAG.  */
273 #define GCOV_TAG_IS_SUBTAG(TAG,SUB)                             \
274         (GCOV_TAG_MASK (TAG) >> 8 == GCOV_TAG_MASK (SUB)        \
275          && !(((SUB) ^ (TAG)) & ~GCOV_TAG_MASK(TAG)))
276
277 /* Return nonzero if SUB is at a sublevel to TAG.  */
278 #define GCOV_TAG_IS_SUBLEVEL(TAG,SUB)                           \
279         (GCOV_TAG_MASK (TAG) > GCOV_TAG_MASK (SUB))
280
281 /* Basic block flags.  */
282 #define GCOV_BLOCK_UNEXPECTED   (1 << 1)
283
284 /* Arc flags.  */
285 #define GCOV_ARC_ON_TREE        (1 << 0)
286 #define GCOV_ARC_FAKE           (1 << 1)
287 #define GCOV_ARC_FALLTHROUGH    (1 << 2)
288
289 /* Structured records.  */
290
291 /* Cumulative counter data.   */
292 struct gcov_ctr_summary
293 {
294   unsigned num;         /* number of counters.  */
295   unsigned runs;        /* number of program runs */
296   gcov_type sum_all;    /* sum of all counters accumulated. */
297   gcov_type run_max;    /* maximum value on a single run.  */
298   gcov_type sum_max;    /* sum of individual run max values. */
299 };
300
301 /* Object & program summary record.  */
302 struct gcov_summary
303 {
304   unsigned checksum;      /* checksum of program */
305   struct gcov_ctr_summary ctrs[GCOV_COUNTERS];
306 };
307
308 /* Structures embedded in coveraged program.  The structures generated
309    by write_profile must match these.  */
310
311 #if IN_LIBGCOV
312 /* Information about a single function.  This uses the trailing array
313    idiom. The number of counters is determined from the counter_mask
314    in gcov_info.  We hold an array of function info, so have to
315    explicitly calculate the correct array stride.  */
316 struct gcov_fn_info
317 {
318   unsigned ident;               /* unique ident of function */
319   unsigned checksum;            /* function checksum */
320   unsigned n_ctrs[0];           /* instrumented counters */
321 };
322
323 /* Type of function used to merge counters.  */
324 typedef void (*gcov_merge_fn) (gcov_type *, unsigned);
325
326 /* Information about counters.  */
327 struct gcov_ctr_info
328 {
329   unsigned num;         /* number of counters.  */
330   gcov_type *values;    /* their values.  */
331   gcov_merge_fn merge;  /* The function used to merge them.  */
332 };
333
334 /* Information about a single object file.  */
335 struct gcov_info
336 {
337   unsigned long version;        /* expected version number */
338   struct gcov_info *next;       /* link to next, used by libgcc */
339
340   const char *filename;         /* output file name */
341
342   unsigned n_functions;             /* number of functions */
343   const struct gcov_fn_info *functions; /* table of functions */
344
345   unsigned ctr_mask;              /* mask of counters instrumented.  */
346   struct gcov_ctr_info counts[0]; /* count data. The number of bits
347                                      set in the ctr_mask field
348                                      determines how big this array
349                                      is.  */
350 };
351
352 /* Register a new object file module.  */
353 extern void __gcov_init (struct gcov_info *);
354
355 /* Called before fork, to avoid double counting.  */
356 extern void __gcov_flush (void);
357
358 /* The merge function that just sums the counters.  */
359 extern void __gcov_merge_add (gcov_type *, unsigned);
360 #endif /* IN_LIBGCOV */
361
362 /* Because small reads and writes, interspersed with seeks cause lots
363    of disk activity, we buffer the entire count files.  */
364
365 GCOV_LINKAGE struct gcov_var
366 {
367   FILE *file;
368   size_t position;
369   size_t length;
370   size_t alloc;
371   unsigned modified;
372   int error;
373   unsigned char *buffer;
374 } gcov_var;
375
376 /* Functions for reading and writing gcov files.  */
377 GCOV_LINKAGE int gcov_open (const char */*name*/, int /*truncate*/);
378 GCOV_LINKAGE int gcov_close (void);
379 #if !IN_GCOV
380 GCOV_LINKAGE unsigned char *gcov_write_bytes (unsigned);
381 GCOV_LINKAGE void gcov_write_unsigned (unsigned);
382 #if IN_LIBGCOV
383 GCOV_LINKAGE void gcov_write_counter (gcov_type);
384 #else
385 GCOV_LINKAGE void gcov_write_string (const char *);
386 #endif
387 GCOV_LINKAGE unsigned long gcov_write_tag (unsigned);
388 GCOV_LINKAGE void gcov_write_length (unsigned long /*position*/);
389 #if IN_LIBGCOV
390 GCOV_LINKAGE void gcov_write_summary (unsigned, const struct gcov_summary *);
391 #endif
392 #endif /* !IN_GCOV */
393 GCOV_LINKAGE const unsigned char *gcov_read_bytes (unsigned);
394 GCOV_LINKAGE unsigned gcov_read_unsigned (void);
395 GCOV_LINKAGE gcov_type gcov_read_counter (void);
396 #if !IN_LIBGCOV
397 GCOV_LINKAGE const char *gcov_read_string (void);
398 #endif
399 GCOV_LINKAGE void gcov_read_summary (struct gcov_summary *);
400 static unsigned long gcov_position (void);
401 static void gcov_seek (unsigned long /*base*/, unsigned /*length */);
402 static unsigned long gcov_seek_end (void);
403 static int gcov_is_eof (void);
404 static int gcov_is_error (void);
405 #if IN_GCOV > 0
406 GCOV_LINKAGE time_t gcov_time (void);
407 #endif
408
409 /* Save the current position in the gcov file.  */
410
411 static inline unsigned long
412 gcov_position (void)
413 {
414   return gcov_var.position;
415 }
416
417 /* Reset to a known position.  BASE should have been obtained from
418    gcov_save_position, LENGTH should be a record length, or zero.  */
419
420 static inline void
421 gcov_seek (unsigned long base, unsigned length)
422 {
423   if (gcov_var.buffer)
424     {
425       base += length;
426       if (gcov_var.length < base)
427         {
428           gcov_var.error = 1;
429           base = gcov_var.length;
430         }
431       gcov_var.position = base;
432     }
433 }
434
435 /* Move to the end of the gcov file.  */
436
437 static inline unsigned long
438 gcov_seek_end ()
439 {
440   gcov_var.position = gcov_var.length;
441   return gcov_var.position;
442 }
443
444 /* Tests whether we have reached end of .da file.  */
445
446 static inline int
447 gcov_is_eof ()
448 {
449   return gcov_var.position == gcov_var.length;
450 }
451
452 /* Return non-zero if the error flag is set.  */
453
454 static inline int
455 gcov_is_error ()
456 {
457   return gcov_var.file ? gcov_var.error : 1;
458 }
459
460 #endif /* GCC_GCOV_IO_H */