Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/sources/formale Sprachen/C/Firefox/mozglue/baseprofiler/public/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 10.2.2025 mit Größe 19 kB image not shown  

Quelle  BaseProfilingStack.h   Sprache: C

 
/* -*- Mode: C++; tab-width: 8; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 2 -*-
 * vim: set ts=8 sts=2 et sw=2 tw=80:
 * This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public
 * License, v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this
 * file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/. */


#ifndef BaseProfilingStack_h
#define BaseProfilingStack_h

#ifndef MOZ_GECKO_PROFILER
#  error Do not #include this header when MOZ_GECKO_PROFILER is not #defined.
#endif

#include "BaseProfilingCategory.h"

#include "mozilla/Assertions.h"
#include "mozilla/Atomics.h"

#include <stdint.h>

// This file defines the classes ProfilingStack and ProfilingStackFrame.
// The ProfilingStack manages an array of ProfilingStackFrames.
// It keeps track of the "label stack" and the JS interpreter stack.
// The two stack types are interleaved.
//
// Usage:
//
//  ProfilingStack* profilingStack = ...;
//
//  // For label frames:
//  profilingStack->pushLabelFrame(...);
//  // Execute some code. When finished, pop the frame:
//  profilingStack->pop();
//
//  // For JS stack frames:
//  profilingStack->pushJSFrame(...);
//  // Execute some code. When finished, pop the frame:
//  profilingStack->pop();
//
//
// Concurrency considerations
//
// A thread's profiling stack (and the frames inside it) is only modified by
// that thread. However, the profiling stack can be *read* by a different
// thread, the sampler thread: Whenever the profiler wants to sample a given
// thread A, the following happens:
//  (1) Thread A is suspended.
//  (2) The sampler thread (thread S) reads the ProfilingStack of thread A,
//      including all ProfilingStackFrames that are currently in that stack
//      (profilingStack->frames[0..profilingStack->stackSize()]).
//  (3) Thread A is resumed.
//
// Thread suspension is achieved using platform-specific APIs; refer to each
// platform's Sampler::SuspendAndSampleAndResumeThread implementation in
// platform-*.cpp for details.
//
// When the thread is suspended, the values in profilingStack->stackPointer and
// in the stack frame range
// profilingStack->frames[0..profilingStack->stackPointer] need to be in a
// consistent state, so that thread S does not read partially- constructed stack
// frames. More specifically, we have two requirements:
//  (1) When adding a new frame at the top of the stack, its ProfilingStackFrame
//      data needs to be put in place *before* the stackPointer is incremented,
//      and the compiler + CPU need to know that this order matters.
//  (2) When popping an frame from the stack and then preparing the
//      ProfilingStackFrame data for the next frame that is about to be pushed,
//      the decrement of the stackPointer in pop() needs to happen *before* the
//      ProfilingStackFrame for the new frame is being popuplated, and the
//      compiler + CPU need to know that this order matters.
//
// We can express the relevance of these orderings in multiple ways.
// Option A is to make stackPointer an atomic with SequentiallyConsistent
// memory ordering. This would ensure that no writes in thread A would be
// reordered across any writes to stackPointer, which satisfies requirements
// (1) and (2) at the same time. Option A is the simplest.
// Option B is to use ReleaseAcquire memory ordering both for writes to
// stackPointer *and* for writes to ProfilingStackFrame fields. Release-stores
// ensure that all writes that happened *before this write in program order* are
// not reordered to happen after this write. ReleaseAcquire ordering places no
// requirements on the ordering of writes that happen *after* this write in
// program order.
// Using release-stores for writes to stackPointer expresses requirement (1),
// and using release-stores for writes to the ProfilingStackFrame fields
// expresses requirement (2).
//
// Option B is more complicated than option A, but has much better performance
// on x86/64: In a microbenchmark run on a Macbook Pro from 2017, switching
// from option A to option B reduced the overhead of pushing+popping a
// ProfilingStackFrame by 10 nanoseconds.
// On x86/64, release-stores require no explicit hardware barriers or lock
// instructions.
// On ARM/64, option B may be slower than option A, because the compiler will
// generate hardware barriers for every single release-store instead of just
// for the writes to stackPointer. However, the actual performance impact of
// this has not yet been measured on ARM, so we're currently using option B
// everywhere. This is something that we may want to change in the future once
// we've done measurements.

namespace mozilla {
namespace baseprofiler {

// A call stack can be specified to the JS engine such that all JS entry/exits
// to functions push/pop a stack frame to/from the specified stack.
//
// For more detailed information, see vm/GeckoProfiler.h.
//
class ProfilingStackFrame {
  // A ProfilingStackFrame represents either a label frame or a JS frame.

  // WARNING WARNING WARNING
  //
  // All the fields below are Atomic<...,ReleaseAcquire>. This is needed so
  // that writes to these fields are release-writes, which ensures that
  // earlier writes in this thread don't get reordered after the writes to
  // these fields. In particular, the decrement of the stack pointer in
  // ProfilingStack::pop() is a write that *must* happen before the values in
  // this ProfilingStackFrame are changed. Otherwise, the sampler thread might
  // see an inconsistent state where the stack pointer still points to a
  // ProfilingStackFrame which has already been popped off the stack and whose
  // fields have now been partially repopulated with new values.
  // See the "Concurrency considerations" paragraph at the top of this file
  // for more details.

  // Descriptive label for this stack frame. Must be a static string! Can be
  // an empty string, but not a null pointer.
  Atomic<const char*, ReleaseAcquire> label_;

  // An additional descriptive string of this frame which is combined with
  // |label_| in profiler output. Need not be (and usually isn't) static. Can
  // be null.
  Atomic<const char*, ReleaseAcquire> dynamicString_;

  // Stack pointer for non-JS stack frames, the script pointer otherwise.
  Atomic<void*, ReleaseAcquire> spOrScript;

  // ID of the JS Realm for JS stack frames.
  // Must not be used on non-JS frames; it'll contain either the default 0,
  // or a leftover value from a previous JS stack frame that was using this
  // ProfilingStackFrame object.
  mozilla::Atomic<uint64_t, mozilla::ReleaseAcquire> realmID_;

  // The bytecode offset for JS stack frames.
  // Must not be used on non-JS frames; it'll contain either the default 0,
  // or a leftover value from a previous JS stack frame that was using this
  // ProfilingStackFrame object.
  Atomic<int32_t, ReleaseAcquire> pcOffsetIfJS_;

  // Bits 0...8 hold the Flags. Bits 9...31 hold the category pair.
  Atomic<uint32_t, ReleaseAcquire> flagsAndCategoryPair_;

 public:
  ProfilingStackFrame() = default;
  ProfilingStackFrame& operator=(const ProfilingStackFrame& other) {
    label_ = other.label();
    dynamicString_ = other.dynamicString();
    void* spScript = other.spOrScript;
    spOrScript = spScript;
    int32_t offsetIfJS = other.pcOffsetIfJS_;
    pcOffsetIfJS_ = offsetIfJS;
    int64_t realmID = other.realmID_;
    realmID_ = realmID;
    uint32_t flagsAndCategory = other.flagsAndCategoryPair_;
    flagsAndCategoryPair_ = flagsAndCategory;
    return *this;
  }

  // Reserve up to 16 bits for flags, and 16 for category pair.
  enum class Flags : uint32_t {
    // The first three flags describe the kind of the frame and are
    // mutually exclusive. (We still give them individual bits for
    // simplicity.)

    // A regular label frame. These usually come from AutoProfilerLabel.
    IS_LABEL_FRAME = 1 << 0,

    // A special frame indicating the start of a run of JS profiling stack
    // frames. IS_SP_MARKER_FRAME frames are ignored, except for the sp
    // field. These frames are needed to get correct ordering between JS
    // and LABEL frames because JS frames don't carry sp information.
    // SP is short for "stack pointer".
    IS_SP_MARKER_FRAME = 1 << 1,

    // A JS frame.
    IS_JS_FRAME = 1 << 2,

    // An interpreter JS frame that has OSR-ed into baseline. IS_JS_FRAME
    // frames can have this flag set and unset during their lifetime.
    // JS_OSR frames are ignored.
    JS_OSR = 1 << 3,

    // The next three are mutually exclusive.
    // By default, for profiling stack frames that have both a label and a
    // dynamic string, the two strings are combined into one string of the
    // form "<label> <dynamicString>" during JSON serialization. The
    // following flags can be used to change this preset.
    STRING_TEMPLATE_METHOD = 1 << 4,  // "<label>.<dynamicString>"
    STRING_TEMPLATE_GETTER = 1 << 5,  // "get <label>.<dynamicString>"
    STRING_TEMPLATE_SETTER = 1 << 6,  // "set <label>.<dynamicString>"

    // If set, causes this stack frame to be marked as "relevantForJS" in
    // the profile JSON, which will make it show up in the "JS only" call
    // tree view.
    RELEVANT_FOR_JS = 1 << 7,

    // If set, causes the label on this ProfilingStackFrame to be ignored
    // and to be replaced by the subcategory's label.
    LABEL_DETERMINED_BY_CATEGORY_PAIR = 1 << 8,

    // Frame dynamic string does not contain user data.
    NONSENSITIVE = 1 << 9,

    // A JS Baseline Interpreter frame.
    IS_BLINTERP_FRAME = 1 << 10,

    FLAGS_BITCOUNT = 16,
    FLAGS_MASK = (1 << FLAGS_BITCOUNT) - 1
  };

  static_assert(
      uint32_t(ProfilingCategoryPair::LAST) <=
          (UINT32_MAX >> uint32_t(Flags::FLAGS_BITCOUNT)),
      "Too many category pairs to fit into u32 with together with the "
      "reserved bits for the flags");

  bool isLabelFrame() const {
    return uint32_t(flagsAndCategoryPair_) & uint32_t(Flags::IS_LABEL_FRAME);
  }

  bool isSpMarkerFrame() const {
    return uint32_t(flagsAndCategoryPair_) &
           uint32_t(Flags::IS_SP_MARKER_FRAME);
  }

  bool isJsFrame() const {
    return uint32_t(flagsAndCategoryPair_) & uint32_t(Flags::IS_JS_FRAME);
  }

  bool isOSRFrame() const {
    return uint32_t(flagsAndCategoryPair_) & uint32_t(Flags::JS_OSR);
  }

  void setIsOSRFrame(bool isOSR) {
    if (isOSR) {
      flagsAndCategoryPair_ =
          uint32_t(flagsAndCategoryPair_) | uint32_t(Flags::JS_OSR);
    } else {
      flagsAndCategoryPair_ =
          uint32_t(flagsAndCategoryPair_) & ~uint32_t(Flags::JS_OSR);
    }
  }

  const char* label() const {
    uint32_t flagsAndCategoryPair = flagsAndCategoryPair_;
    if (flagsAndCategoryPair &
        uint32_t(Flags::LABEL_DETERMINED_BY_CATEGORY_PAIR)) {
      auto categoryPair = ProfilingCategoryPair(
          flagsAndCategoryPair >> uint32_t(Flags::FLAGS_BITCOUNT));
      return GetProfilingCategoryPairInfo(categoryPair).mLabel;
    }
    return label_;
  }

  const char* dynamicString() const { return dynamicString_; }

  void initLabelFrame(const char* aLabel, const char* aDynamicString, void* sp,
                      ProfilingCategoryPair aCategoryPair, uint32_t aFlags) {
    label_ = aLabel;
    dynamicString_ = aDynamicString;
    spOrScript = sp;
    // pcOffsetIfJS_ is not set and must not be used on label frames.
    flagsAndCategoryPair_ =
        uint32_t(Flags::IS_LABEL_FRAME) |
        (uint32_t(aCategoryPair) << uint32_t(Flags::FLAGS_BITCOUNT)) | aFlags;
    MOZ_ASSERT(isLabelFrame());
  }

  void initSpMarkerFrame(void* sp) {
    label_ = "";
    dynamicString_ = nullptr;
    spOrScript = sp;
    // pcOffsetIfJS_ is not set and must not be used on sp marker frames.
    flagsAndCategoryPair_ = uint32_t(Flags::IS_SP_MARKER_FRAME) |
                            (uint32_t(ProfilingCategoryPair::OTHER)
                             << uint32_t(Flags::FLAGS_BITCOUNT));
    MOZ_ASSERT(isSpMarkerFrame());
  }

  void initJsFrame(const char* aLabel, const char* aDynamicString,
                   void/* JSScript* */ aScript, int32_t aOffset,
                   uint64_t aRealmID) {
    label_ = aLabel;
    dynamicString_ = aDynamicString;
    spOrScript = aScript;
    pcOffsetIfJS_ = aOffset;
    realmID_ = aRealmID;
    flagsAndCategoryPair_ =
        uint32_t(Flags::IS_JS_FRAME) | (uint32_t(ProfilingCategoryPair::JS)
                                        << uint32_t(Flags::FLAGS_BITCOUNT));
    MOZ_ASSERT(isJsFrame());
  }

  uint32_t flags() const {
    return uint32_t(flagsAndCategoryPair_) & uint32_t(Flags::FLAGS_MASK);
  }

  ProfilingCategoryPair categoryPair() const {
    return ProfilingCategoryPair(flagsAndCategoryPair_ >>
                                 uint32_t(Flags::FLAGS_BITCOUNT));
  }

  uint64_t realmID() const { return realmID_; }

  void* stackAddress() const {
    MOZ_ASSERT(!isJsFrame());
    return spOrScript;
  }

  // Note that the pointer returned might be invalid.
  void* rawScript() const {
    MOZ_ASSERT(isJsFrame());
    return spOrScript;
  }
  void setRawScript(void* aScript) {
    MOZ_ASSERT(isJsFrame());
    spOrScript = aScript;
  }

  int32_t pcOffset() const {
    MOZ_ASSERT(isJsFrame());
    return pcOffsetIfJS_;
  }

  void setPCOffset(int32_t aOffset) {
    MOZ_ASSERT(isJsFrame());
    pcOffsetIfJS_ = aOffset;
  }

  // The offset of a pc into a script's code can actually be 0, so to
  // signify a nullptr pc, use a -1 index. This is checked against in
  // pc() and setPC() to set/get the right pc.
  static const int32_t NullPCOffset = -1;
};

// Each thread has its own ProfilingStack. That thread modifies the
// ProfilingStack, pushing and popping elements as necessary.
//
// The ProfilingStack is also read periodically by the profiler's sampler
// thread. This happens only when the thread that owns the ProfilingStack is
// suspended. So there are no genuine parallel accesses.
//
// However, it is possible for pushing/popping to be interrupted by a periodic
// sample. Because of this, we need pushing/popping to be effectively atomic.
//
// - When pushing a new frame, we increment the stack pointer -- making the new
//   frame visible to the sampler thread -- only after the new frame has been
//   fully written. The stack pointer is Atomic<uint32_t,ReleaseAcquire>, so
//   the increment is a release-store, which ensures that this store is not
//   reordered before the writes of the frame.
//
// - When popping an old frame, the only operation is the decrementing of the
//   stack pointer, which is obviously atomic.
//
class ProfilingStack final {
 public:
  ProfilingStack() = default;

  MFBT_API ~ProfilingStack();

  void pushLabelFrame(const char* label, const char* dynamicString, void* sp,
                      ProfilingCategoryPair categoryPair, uint32_t flags = 0) {
    // This thread is the only one that ever changes the value of
    // stackPointer.
    // Store the value of the atomic in a non-atomic local variable so that
    // the compiler won't generate two separate loads from the atomic for
    // the size check and the frames[] array indexing operation.
    uint32_t stackPointerVal = stackPointer;

    if (MOZ_UNLIKELY(stackPointerVal >= capacity)) {
      ensureCapacitySlow();
    }
    frames[stackPointerVal].initLabelFrame(label, dynamicString, sp,
                                           categoryPair, flags);

    // This must happen at the end! The compiler will not reorder this
    // update because stackPointer is Atomic<..., ReleaseAcquire>, so any
    // the writes above will not be reordered below the stackPointer store.
    // Do the read and the write as two separate statements, in order to
    // make it clear that we don't need an atomic increment, which would be
    // more expensive on x86 than the separate operations done here.
    // However, don't use stackPointerVal here; instead, allow the compiler
    // to turn this store into a non-atomic increment instruction which
    // takes up less code size.
    stackPointer = stackPointer + 1;
  }

  void pushSpMarkerFrame(void* sp) {
    uint32_t oldStackPointer = stackPointer;

    if (MOZ_UNLIKELY(oldStackPointer >= capacity)) {
      ensureCapacitySlow();
    }
    frames[oldStackPointer].initSpMarkerFrame(sp);

    // This must happen at the end, see the comment in pushLabelFrame.
    stackPointer = oldStackPointer + 1;
  }

  void pushJsOffsetFrame(const char* label, const char* dynamicString,
                         void* script, int32_t offset, uint64_t aRealmID) {
    // This thread is the only one that ever changes the value of
    // stackPointer. Only load the atomic once.
    uint32_t oldStackPointer = stackPointer;

    if (MOZ_UNLIKELY(oldStackPointer >= capacity)) {
      ensureCapacitySlow();
    }
    frames[oldStackPointer].initJsFrame(label, dynamicString, script, offset,
                                        aRealmID);

    // This must happen at the end, see the comment in pushLabelFrame.
    stackPointer = stackPointer + 1;
  }

  void pop() {
    MOZ_ASSERT(stackPointer > 0);
    // Do the read and the write as two separate statements, in order to
    // make it clear that we don't need an atomic decrement, which would be
    // more expensive on x86 than the separate operations done here.
    // This thread is the only one that ever changes the value of
    // stackPointer.
    uint32_t oldStackPointer = stackPointer;
    stackPointer = oldStackPointer - 1;
  }

  uint32_t stackSize() const { return stackPointer; }
  uint32_t stackCapacity() const { return capacity; }

 private:
  // Out of line path for expanding the buffer, since otherwise this would get
  // inlined in every DOM WebIDL call.
  MFBT_API MOZ_COLD void ensureCapacitySlow();

  // No copying.
  ProfilingStack(const ProfilingStack&) = delete;
  void operator=(const ProfilingStack&) = delete;

  // No moving either.
  ProfilingStack(ProfilingStack&&) = delete;
  void operator=(ProfilingStack&&) = delete;

  uint32_t capacity = 0;

 public:
  // The pointer to the stack frames, this is read from the profiler thread and
  // written from the current thread.
  //
  // This is effectively a unique pointer.
  Atomic<ProfilingStackFrame*, SequentiallyConsistent> frames{nullptr};

  // This may exceed the capacity, so instead use the stackSize() method to
  // determine the number of valid frames in stackFrames. When this is less
  // than stackCapacity(), it refers to the first free stackframe past the top
  // of the in-use stack (i.e. frames[stackPointer - 1] is the top stack
  // frame).
  //
  // WARNING WARNING WARNING
  //
  // This is an atomic variable that uses ReleaseAcquire memory ordering.
  // See the "Concurrency considerations" paragraph at the top of this file
  // for more details.
  Atomic<uint32_t, ReleaseAcquire> stackPointer{0};
};

class AutoGeckoProfilerEntry;
class GeckoProfilerEntryMarker;
class GeckoProfilerBaselineOSRMarker;

class GeckoProfilerThread {
  friend class AutoGeckoProfilerEntry;
  friend class GeckoProfilerEntryMarker;
  friend class GeckoProfilerBaselineOSRMarker;

  ProfilingStack* profilingStack_;

  // Same as profilingStack_ if the profiler is currently active, otherwise
  // null.
  ProfilingStack* profilingStackIfEnabled_;

 public:
  MFBT_API GeckoProfilerThread();

  uint32_t stackPointer() {
    MOZ_ASSERT(infraInstalled());
    return profilingStack_->stackPointer;
  }
  ProfilingStackFrame* stack() { return profilingStack_->frames; }
  ProfilingStack* getProfilingStack() { return profilingStack_; }
  ProfilingStack* getProfilingStackIfEnabled() {
    return profilingStackIfEnabled_;
  }

  /*
   * True if the profiler infrastructure is setup.  Should be true in builds
   * that include profiler support except during early startup or late
   * shutdown.  Unrelated to the presence of the Gecko Profiler addon.
   */

  bool infraInstalled() { return profilingStack_ != nullptr; }

  MFBT_API void setProfilingStack(ProfilingStack* profilingStack, bool enabled);
  void enable(bool enable) {
    profilingStackIfEnabled_ = enable ? profilingStack_ : nullptr;
  }
};

}  // namespace baseprofiler
}  // namespace mozilla

#endif /* BaseProfilingStack_h */

Messung V0.5
C=87 H=96 G=91

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.14 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.