simpleperf/thread_tree.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include "thread_tree.h"
  18
  19 #include <limits>
  20
  21 #include <base/logging.h>
  22
  23 #include "environment.h"
  24 #include "perf_event.h"
  25 #include "record.h"
  26
  27 bool MapComparator::operator()(const MapEntry* map1, const MapEntry* map2) const {
  28   if (map1->start_addr != map2->start_addr) {
  29     return map1->start_addr < map2->start_addr;
  30   }
  31   if (map1->get_end_addr() != map2->get_end_addr()) {
  32     return map1->get_end_addr() < map2->get_end_addr();
  33   }
  34   if (map1->time != map2->time) {
  35     return map1->time < map2->time;
  36   }
  37   return false;
  38 }
  39
  40 void ThreadTree::AddThread(int pid, int tid, const std::string& comm) {
  41   auto it = thread_tree_.find(tid);
  42   if (it == thread_tree_.end()) {
  43     ThreadEntry* thread = new ThreadEntry{
  44         pid, tid,
  45         "unknown",                             // comm
  46         std::set<MapEntry*, MapComparator>(),  // maps
  47     };
  48     auto pair = thread_tree_.insert(std::make_pair(tid, std::unique_ptr<ThreadEntry>(thread)));
  49     CHECK(pair.second);
  50     it = pair.first;
  51   }
  52   thread_comm_storage_.push_back(std::unique_ptr<std::string>(new std::string(comm)));
  53   it->second->comm = thread_comm_storage_.back()->c_str();
  54 }
  55
  56 void ThreadTree::ForkThread(int pid, int tid, int ppid, int ptid) {
  57   ThreadEntry* parent = FindThreadOrNew(ppid, ptid);
  58   ThreadEntry* child = FindThreadOrNew(pid, tid);
  59   child->comm = parent->comm;
  60   child->maps = parent->maps;
  61 }
  62
  63 ThreadEntry* ThreadTree::FindThreadOrNew(int pid, int tid) {
  64   auto it = thread_tree_.find(tid);
  65   if (it == thread_tree_.end()) {
  66     AddThread(pid, tid, "unknown");
  67     it = thread_tree_.find(tid);
  68   } else {
  69     if (pid != it->second.get()->pid) {
  70       // TODO: b/22185053.
  71       LOG(DEBUG) << "unexpected (pid, tid) pair: expected (" << it->second.get()->pid << ", " << tid
  72                  << "), actual (" << pid << ", " << tid << ")";
  73     }
  74   }
  75   return it->second.get();
  76 }
  77
  78 void ThreadTree::AddKernelMap(uint64_t start_addr, uint64_t len, uint64_t pgoff, uint64_t time,
  79                               const std::string& filename) {
  80   // kernel map len can be 0 when record command is not run in supervisor mode.
  81   if (len == 0) {
  82     return;
  83   }
  84   Dso* dso = FindKernelDsoOrNew(filename);
  85   MapEntry* map = AllocateMap(MapEntry(start_addr, len, pgoff, time, dso));
  86   FixOverlappedMap(&kernel_map_tree_, map);
  87   auto pair = kernel_map_tree_.insert(map);
  88   CHECK(pair.second);
  89 }
  90
  91 Dso* ThreadTree::FindKernelDsoOrNew(const std::string& filename) {
  92   if (filename == DEFAULT_KERNEL_MMAP_NAME) {
  93     if (kernel_dso_ == nullptr) {
  94       kernel_dso_ = Dso::CreateDso(DSO_KERNEL);
  95     }
  96     return kernel_dso_.get();
  97   }
  98   auto it = module_dso_tree_.find(filename);
  99   if (it == module_dso_tree_.end()) {
 100     module_dso_tree_[filename] = Dso::CreateDso(DSO_KERNEL_MODULE, filename);
 101     it = module_dso_tree_.find(filename);
 102   }
 103   return it->second.get();
 104 }
 105
 106 void ThreadTree::AddThreadMap(int pid, int tid, uint64_t start_addr, uint64_t len, uint64_t pgoff,
 107                               uint64_t time, const std::string& filename) {
 108   ThreadEntry* thread = FindThreadOrNew(pid, tid);
 109   Dso* dso = FindUserDsoOrNew(filename);
 110   MapEntry* map = AllocateMap(MapEntry(start_addr, len, pgoff, time, dso));
 111   FixOverlappedMap(&thread->maps, map);
 112   auto pair = thread->maps.insert(map);
 113   CHECK(pair.second);
 114 }
 115
 116 Dso* ThreadTree::FindUserDsoOrNew(const std::string& filename) {
 117   auto it = user_dso_tree_.find(filename);
 118   if (it == user_dso_tree_.end()) {
 119     user_dso_tree_[filename] = Dso::CreateDso(DSO_ELF_FILE, filename);
 120     it = user_dso_tree_.find(filename);
 121   }
 122   return it->second.get();
 123 }
 124
 125 MapEntry* ThreadTree::AllocateMap(const MapEntry& value) {
 126   MapEntry* map = new MapEntry(value);
 127   map_storage_.push_back(std::unique_ptr<MapEntry>(map));
 128   return map;
 129 }
 130
 131 void ThreadTree::FixOverlappedMap(std::set<MapEntry*, MapComparator>* map_set, const MapEntry* map) {
 132   for (auto it = map_set->begin(); it != map_set->end();) {
 133     if ((*it)->start_addr >= map->get_end_addr()) {
 134       // No more overlapped maps.
 135       break;
 136     }
 137     if ((*it)->get_end_addr() <= map->start_addr) {
 138       ++it;
 139     } else {
 140       MapEntry* old = *it;
 141       if (old->start_addr < map->start_addr) {
 142         MapEntry* before = AllocateMap(MapEntry(old->start_addr, map->start_addr - old->start_addr,
 143                                                 old->pgoff, old->time, old->dso));
 144         map_set->insert(before);
 145       }
 146       if (old->get_end_addr() > map->get_end_addr()) {
 147         MapEntry* after = AllocateMap(
 148             MapEntry(map->get_end_addr(), old->get_end_addr() - map->get_end_addr(),
 149                      map->get_end_addr() - old->start_addr + old->pgoff, old->time, old->dso));
 150         map_set->insert(after);
 151       }
 152
 153       it = map_set->erase(it);
 154     }
 155   }
 156 }
 157
 158 static bool IsAddrInMap(uint64_t addr, const MapEntry* map) {
 159   return (addr >= map->start_addr && addr < map->get_end_addr());
 160 }
 161
 162 static MapEntry* FindMapByAddr(const std::set<MapEntry*, MapComparator>& maps, uint64_t addr) {
 163   // Construct a map_entry which is strictly after the searched map_entry, based on MapComparator.
 164   MapEntry find_map(addr, std::numeric_limits<uint64_t>::max(), 0,
 165                     std::numeric_limits<uint64_t>::max(), nullptr);
 166   auto it = maps.upper_bound(&find_map);
 167   if (it != maps.begin() && IsAddrInMap(addr, *--it)) {
 168     return *it;
 169   }
 170   return nullptr;
 171 }
 172
 173 const MapEntry* ThreadTree::FindMap(const ThreadEntry* thread, uint64_t ip, bool in_kernel) {
 174   MapEntry* result = nullptr;
 175   if (!in_kernel) {
 176     result = FindMapByAddr(thread->maps, ip);
 177   } else {
 178     result = FindMapByAddr(kernel_map_tree_, ip);
 179   }
 180   return result != nullptr ? result : &unknown_map_;
 181 }
 182
 183 const Symbol* ThreadTree::FindSymbol(const MapEntry* map, uint64_t ip) {
 184   uint64_t vaddr_in_file;
 185   if (map->dso == kernel_dso_.get()) {
 186     vaddr_in_file = ip;
 187   } else {
 188     vaddr_in_file = ip - map->start_addr + map->dso->MinVirtualAddress();
 189   }
 190   const Symbol* symbol = map->dso->FindSymbol(vaddr_in_file);
 191   if (symbol == nullptr) {
 192     symbol = &unknown_symbol_;
 193   }
 194   return symbol;
 195 }
 196
 197 void BuildThreadTree(const Record& record, ThreadTree* thread_tree) {
 198   if (record.header.type == PERF_RECORD_MMAP) {
 199     const MmapRecord& r = *static_cast<const MmapRecord*>(&record);
 200     if ((r.header.misc & PERF_RECORD_MISC_CPUMODE_MASK) == PERF_RECORD_MISC_KERNEL) {
 201       thread_tree->AddKernelMap(r.data.addr, r.data.len, r.data.pgoff, r.sample_id.time_data.time,
 202                                 r.filename);
 203     } else {
 204       thread_tree->AddThreadMap(r.data.pid, r.data.tid, r.data.addr, r.data.len, r.data.pgoff,
 205                                 r.sample_id.time_data.time, r.filename);
 206     }
 207   } else if (record.header.type == PERF_RECORD_MMAP2) {
 208     const Mmap2Record& r = *static_cast<const Mmap2Record*>(&record);
 209     if ((r.header.misc & PERF_RECORD_MISC_CPUMODE_MASK) == PERF_RECORD_MISC_KERNEL) {
 210       thread_tree->AddKernelMap(r.data.addr, r.data.len, r.data.pgoff, r.sample_id.time_data.time,
 211                                 r.filename);
 212     } else {
 213       std::string filename =
 214           (r.filename == DEFAULT_EXECNAME_FOR_THREAD_MMAP) ? "[unknown]" : r.filename;
 215       thread_tree->AddThreadMap(r.data.pid, r.data.tid, r.data.addr, r.data.len, r.data.pgoff,
 216                                 r.sample_id.time_data.time, filename);
 217     }
 218   } else if (record.header.type == PERF_RECORD_COMM) {
 219     const CommRecord& r = *static_cast<const CommRecord*>(&record);
 220     thread_tree->AddThread(r.data.pid, r.data.tid, r.comm);
 221   } else if (record.header.type == PERF_RECORD_FORK) {
 222     const ForkRecord& r = *static_cast<const ForkRecord*>(&record);
 223     thread_tree->ForkThread(r.data.pid, r.data.tid, r.data.ppid, r.data.ptid);
 224   }
 225 }