/zoeplat

To get this branch, use:
bzr branch http://9ix.org/bzr/zoeplat

« back to all changes in this revision

Viewing changes to pepperprof.lua

  • Committer: Josh C
  • Date: 2013-03-10 22:06:04 UTC
  • Revision ID: josh@9ix.org-20130310220604-13mvvqrc4tv12fh0
call Animation.update so we actually get animations

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
--[[
2
 
 
3
 
== Introduction ==
4
 
 
5
 
  Note that this requires os.clock(), debug.sethook(),
6
 
  and debug.getinfo() or your equivalent replacements to
7
 
  be available if this is an embedded application.
8
 
 
9
 
  Example usage:
10
 
 
11
 
    profiler = newProfiler()
12
 
    profiler:start()
13
 
 
14
 
    < call some functions that take time >
15
 
 
16
 
    profiler:stop()
17
 
 
18
 
    local outfile = io.open( "profile.txt", "w+" )
19
 
    profiler:report( outfile )
20
 
    outfile:close()
21
 
 
22
 
== Optionally choosing profiling method ==
23
 
 
24
 
The rest of this comment can be ignored if you merely want a good profiler.
25
 
 
26
 
  newProfiler(method, sampledelay):
27
 
 
28
 
If method is omitted or "time", will profile based on real performance.
29
 
optionally, frequency can be provided to control the number of opcodes
30
 
per profiling tick. By default this is 100000, which (on my system) provides
31
 
one tick approximately every 2ms and reduces system performance by about 10%.
32
 
This can be reduced to increase accuracy at the cost of performance, or
33
 
increased for the opposite effect.
34
 
 
35
 
If method is "call", will profile based on function calls. Frequency is
36
 
ignored.
37
 
 
38
 
 
39
 
"time" may bias profiling somewhat towards large areas with "simple opcodes",
40
 
as the profiling function (which introduces a certain amount of unavoidable
41
 
overhead) will be called more often. This can be minimized by using a larger
42
 
sample delay - the default should leave any error largely overshadowed by
43
 
statistical noise. With a delay of 1000 I was able to achieve inaccuray of
44
 
approximately 25%. Increasing the delay to 100000 left inaccuracy below my
45
 
testing error.
46
 
 
47
 
"call" may bias profiling heavily towards areas with many function calls.
48
 
Testing found a degenerate case giving a figure inaccurate by approximately
49
 
20,000%.  (Yes, a multiple of 200.) This is, however, more directly comparable
50
 
to common profilers (such as gprof) and also gives accurate function call
51
 
counts, which cannot be retrieved from "time".
52
 
 
53
 
I strongly recommend "time" mode, and it is now the default.
54
 
 
55
 
== History ==
56
 
 
57
 
2008-09-16 - Time-based profiling and conversion to Lua 5.1
58
 
  by Ben Wilhelm ( zorba-pepperfish@pavlovian.net ).
59
 
  Added the ability to optionally choose profiling methods, along with a new
60
 
  profiling method.
61
 
 
62
 
Converted to Lua 5, a few improvements, and 
63
 
additional documentation by Tom Spilman ( tom@sickheadgames.com )
64
 
 
65
 
Additional corrections and tidying by original author
66
 
Daniel Silverstone ( dsilvers@pepperfish.net )
67
 
 
68
 
== Status ==
69
 
 
70
 
Daniel Silverstone is no longer using this code, and judging by how long it's
71
 
been waiting for Lua 5.1 support, I don't think Tom Spilman is either. I'm
72
 
perfectly willing to take on maintenance, so if you have problems or
73
 
questions, go ahead and email me :)
74
 
 
75
 
== Copyright ==
76
 
 
77
 
Lua profiler - Copyright Pepperfish 2002,2003,2004
78
 
 
79
 
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
80
 
of this software and associated documentation files (the "Software"), to
81
 
deal in the Software without restriction, including without limitation the
82
 
rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, and/or sell copies
83
 
of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to
84
 
do so, subject to the following conditions:
85
 
 
86
 
The above copyright notice and this permission notice shall be included in
87
 
all copies or substantial portions of the Software.
88
 
 
89
 
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
90
 
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
91
 
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
92
 
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
93
 
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
94
 
FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
95
 
IN THE SOFTWARE.
96
 
 
97
 
--]]
98
 
 
99
 
 
100
 
--
101
 
--
102
 
_profiler = {}
103
 
 
104
 
 
105
 
--
106
 
--
107
 
function newProfiler(variant, sampledelay)
108
 
  if _profiler.running then
109
 
    print("Profiler already running.")
110
 
    return
111
 
  end
112
 
 
113
 
  variant = variant or "time"
114
 
 
115
 
  if variant ~= "time" and variant ~= "call" then
116
 
    print("Profiler method must be 'time' or 'call'.")
117
 
    return
118
 
  end
119
 
  
120
 
  local newprof = {}
121
 
  for k,v in pairs(_profiler) do
122
 
    newprof[k] = v
123
 
  end
124
 
  newprof.variant = variant
125
 
  newprof.sampledelay = sampledelay or 100000
126
 
  return newprof
127
 
end
128
 
 
129
 
 
130
 
--
131
 
--
132
 
function _profiler.start(self)
133
 
  if _profiler.running then
134
 
    return
135
 
  end
136
 
  -- Start the profiler. This begins by setting up internal profiler state
137
 
  _profiler.running = self
138
 
  self.rawstats = {}
139
 
  self.callstack = {}
140
 
  if self.variant == "time" then
141
 
    self.lastclock = os.clock()
142
 
    debug.sethook( _profiler_hook_wrapper_by_time, "", self.sampledelay )
143
 
  elseif self.variant == "call" then
144
 
    debug.sethook( _profiler_hook_wrapper_by_call, "cr" )
145
 
  else
146
 
    print("Profiler method must be 'time' or 'call'.")
147
 
    sys.exit(1)
148
 
  end
149
 
end
150
 
 
151
 
 
152
 
--
153
 
--
154
 
function _profiler.stop(self)
155
 
  if _profiler.running ~= self then
156
 
    return
157
 
  end
158
 
  -- Stop the profiler.
159
 
  debug.sethook( nil )
160
 
  _profiler.running = nil
161
 
end
162
 
 
163
 
 
164
 
--
165
 
--
166
 
function _profiler_hook_wrapper_by_call(action)
167
 
  if _profiler.running == nil then
168
 
    debug.sethook( nil )
169
 
  end
170
 
  _profiler.running:_internal_profile_by_call(action)
171
 
end
172
 
function _profiler_hook_wrapper_by_time(action)
173
 
  if _profiler.running == nil then
174
 
    debug.sethook( nil )
175
 
  end
176
 
  _profiler.running:_internal_profile_by_time(action)
177
 
end
178
 
 
179
 
 
180
 
--
181
 
--
182
 
function _profiler._internal_profile_by_call(self,action)
183
 
  -- Since we can obtain the 'function' for the item we've had call us, we
184
 
  -- can use that...
185
 
  local caller_info = debug.getinfo( 3 )
186
 
  if caller_info == nil then
187
 
    print "No caller_info"
188
 
    return
189
 
  end
190
 
  
191
 
  --SHG_LOG("[_profiler._internal_profile] "..(caller_info.name or "<nil>"))
192
 
 
193
 
  -- Retrieve the most recent activation record...
194
 
  local latest_ar = nil
195
 
  if table.getn(self.callstack) > 0 then
196
 
    latest_ar = self.callstack[table.getn(self.callstack)]
197
 
  end
198
 
  
199
 
  -- Are we allowed to profile this function?
200
 
  local should_not_profile = 0
201
 
  for k,v in pairs(self.prevented_functions) do
202
 
    if k == caller_info.func then
203
 
      should_not_profile = v
204
 
    end
205
 
  end
206
 
  -- Also check the top activation record...
207
 
  if latest_ar then
208
 
    if latest_ar.should_not_profile == 2 then
209
 
      should_not_profile = 2
210
 
    end
211
 
  end
212
 
 
213
 
  -- Now then, are we in 'call' or 'return' ?
214
 
  -- print("Profile:", caller_info.name, "SNP:", should_not_profile,
215
 
  --       "Action:", action )
216
 
  if action == "call" then
217
 
    -- Making a call...
218
 
    local this_ar = {}
219
 
    this_ar.should_not_profile = should_not_profile
220
 
    this_ar.parent_ar = latest_ar
221
 
    this_ar.anon_child = 0
222
 
    this_ar.name_child = 0
223
 
    this_ar.children = {}
224
 
    this_ar.children_time = {}
225
 
    this_ar.clock_start = os.clock()
226
 
    -- Last thing to do on a call is to insert this onto the ar stack...
227
 
    table.insert( self.callstack, this_ar )
228
 
  else
229
 
    local this_ar = latest_ar
230
 
    if this_ar == nil then
231
 
      return -- No point in doing anything if no upper activation record
232
 
    end
233
 
 
234
 
    -- Right, calculate the time in this function...
235
 
    this_ar.clock_end = os.clock()
236
 
    this_ar.this_time = this_ar.clock_end - this_ar.clock_start
237
 
 
238
 
    -- Now, if we have a parent, update its call info...
239
 
    if this_ar.parent_ar then
240
 
      this_ar.parent_ar.children[caller_info.func] =
241
 
        (this_ar.parent_ar.children[caller_info.func] or 0) + 1
242
 
      this_ar.parent_ar.children_time[caller_info.func] =
243
 
        (this_ar.parent_ar.children_time[caller_info.func] or 0 ) +
244
 
        this_ar.this_time
245
 
      if caller_info.name == nil then
246
 
        this_ar.parent_ar.anon_child =
247
 
          this_ar.parent_ar.anon_child + this_ar.this_time
248
 
      else
249
 
        this_ar.parent_ar.name_child =
250
 
          this_ar.parent_ar.name_child + this_ar.this_time
251
 
      end
252
 
    end
253
 
    -- Now if we're meant to record information about ourselves, do so...
254
 
    if this_ar.should_not_profile == 0 then
255
 
      local inforec = self:_get_func_rec(caller_info.func,1)
256
 
      inforec.count = inforec.count + 1
257
 
      inforec.time = inforec.time + this_ar.this_time
258
 
      inforec.anon_child_time = inforec.anon_child_time + this_ar.anon_child
259
 
      inforec.name_child_time = inforec.name_child_time + this_ar.name_child
260
 
      inforec.func_info = caller_info
261
 
      for k,v in pairs(this_ar.children) do
262
 
        inforec.children[k] = (inforec.children[k] or 0) + v
263
 
        inforec.children_time[k] =
264
 
          (inforec.children_time[k] or 0) + this_ar.children_time[k]
265
 
      end
266
 
    end
267
 
 
268
 
    -- Last thing to do on return is to drop the last activation record...
269
 
    table.remove( self.callstack, table.getn( self.callstack ) )
270
 
  end
271
 
end
272
 
 
273
 
 
274
 
--
275
 
--
276
 
function _profiler._internal_profile_by_time(self,action)
277
 
  -- we do this first so we add the minimum amount of extra time to this call
278
 
  local timetaken = os.clock() - self.lastclock
279
 
  
280
 
  local depth = 3
281
 
  local at_top = true
282
 
  local last_caller
283
 
  local caller = debug.getinfo(depth)
284
 
  while caller do
285
 
    if not caller.func then caller.func = "(tail call)" end
286
 
    if self.prevented_functions[caller.func] == nil then
287
 
      local info = self:_get_func_rec(caller.func, 1, caller)
288
 
      info.count = info.count + 1
289
 
      info.time = info.time + timetaken
290
 
      if last_caller then
291
 
        -- we're not the head, so update the "children" times also
292
 
        if last_caller.name then
293
 
          info.name_child_time = info.name_child_time + timetaken
294
 
        else
295
 
          info.anon_child_time = info.anon_child_time + timetaken
296
 
        end
297
 
        info.children[last_caller.func] =
298
 
          (info.children[last_caller.func] or 0) + 1
299
 
        info.children_time[last_caller.func] =
300
 
          (info.children_time[last_caller.func] or 0) + timetaken
301
 
      end
302
 
    end
303
 
    depth = depth + 1
304
 
    last_caller = caller
305
 
    caller = debug.getinfo(depth)
306
 
  end
307
 
  
308
 
  self.lastclock = os.clock()
309
 
end
310
 
 
311
 
 
312
 
--
313
 
--
314
 
function _profiler._get_func_rec(self,func,force,info)
315
 
  -- Find the function ref for 'func' (if force and not present, create one)
316
 
  local ret = self.rawstats[func]
317
 
  if ret == nil and force ~= 1 then
318
 
    return nil
319
 
  end
320
 
  if ret == nil then
321
 
    -- Build a new function statistics table
322
 
    ret = {}
323
 
    ret.func = func
324
 
    ret.count = 0
325
 
    ret.time = 0
326
 
    ret.anon_child_time = 0
327
 
    ret.name_child_time = 0
328
 
    ret.children = {}
329
 
    ret.children_time = {}
330
 
    ret.func_info = info
331
 
    self.rawstats[func] = ret
332
 
  end
333
 
  return ret
334
 
end
335
 
 
336
 
 
337
 
--
338
 
--
339
 
function _profiler.report( self, outfile, sort_by_total_time )
340
 
 
341
 
  outfile:write
342
 
    [[Lua Profile output created by profiler.lua. Copyright Pepperfish 2002+
343
 
 
344
 
]]
345
 
 
346
 
  -- This is pretty awful.
347
 
  local terms = {}
348
 
  if self.variant == "time" then
349
 
    terms.capitalized = "Sample"
350
 
    terms.single = "sample"
351
 
    terms.pastverb = "sampled"
352
 
  elseif self.variant == "call" then
353
 
    terms.capitalized = "Call"
354
 
    terms.single = "call"
355
 
    terms.pastverb = "called"
356
 
  else
357
 
    assert(false)
358
 
  end
359
 
  
360
 
  local total_time = 0
361
 
  local ordering = {}
362
 
  for func,record in pairs(self.rawstats) do
363
 
    table.insert(ordering, func)
364
 
  end
365
 
 
366
 
  if sort_by_total_time then
367
 
    table.sort( ordering, 
368
 
      function(a,b) return self.rawstats[a].time > self.rawstats[b].time end
369
 
    )
370
 
  else
371
 
    table.sort( ordering, 
372
 
      function(a,b)
373
 
        local arec = self.rawstats[a] 
374
 
        local brec = self.rawstats[b]
375
 
        local atime = arec.time - (arec.anon_child_time + arec.name_child_time)
376
 
        local btime = brec.time - (brec.anon_child_time + brec.name_child_time)
377
 
        return atime > btime
378
 
      end
379
 
    )
380
 
  end
381
 
 
382
 
  for i=1,table.getn(ordering) do
383
 
    local func = ordering[i]
384
 
    local record = self.rawstats[func]
385
 
    local thisfuncname = " " .. self:_pretty_name(func) .. " "
386
 
    if string.len( thisfuncname ) < 42 then
387
 
      thisfuncname =
388
 
        string.rep( "-", (42 - string.len(thisfuncname))/2 ) .. thisfuncname
389
 
      thisfuncname =
390
 
        thisfuncname .. string.rep( "-", 42 - string.len(thisfuncname) )
391
 
    end
392
 
 
393
 
    total_time = total_time + ( record.time - ( record.anon_child_time +
394
 
      record.name_child_time ) )
395
 
    outfile:write( string.rep( "-", 19 ) .. thisfuncname ..
396
 
      string.rep( "-", 19 ) .. "\n" )
397
 
    outfile:write( terms.capitalized.." count:         " ..
398
 
      string.format( "%4d", record.count ) .. "\n" )
399
 
    outfile:write( "Time spend total:       " ..
400
 
      string.format( "%4.3f", record.time ) .. "s\n" )
401
 
    outfile:write( "Time spent in children: " ..
402
 
      string.format("%4.3f",record.anon_child_time+record.name_child_time) ..
403
 
      "s\n" )
404
 
    local timeinself =
405
 
      record.time - (record.anon_child_time + record.name_child_time)
406
 
    outfile:write( "Time spent in self:     " ..
407
 
      string.format("%4.3f", timeinself) .. "s\n" )
408
 
    outfile:write( "Time spent per " .. terms.single .. ":  " ..
409
 
      string.format("%4.5f", record.time/record.count) ..
410
 
      "s/" .. terms.single .. "\n" )
411
 
    outfile:write( "Time spent in self per "..terms.single..": " ..
412
 
      string.format( "%4.5f", timeinself/record.count ) .. "s/" ..
413
 
      terms.single.."\n" )
414
 
 
415
 
    -- Report on each child in the form
416
 
    -- Child  <funcname> called n times and took a.bs
417
 
    local added_blank = 0
418
 
    for k,v in pairs(record.children) do
419
 
      if self.prevented_functions[k] == nil or
420
 
         self.prevented_functions[k] == 0
421
 
      then
422
 
        if added_blank == 0 then
423
 
          outfile:write( "\n" ) -- extra separation line
424
 
          added_blank = 1
425
 
        end
426
 
        outfile:write( "Child " .. self:_pretty_name(k) ..
427
 
          string.rep( " ", 41-string.len(self:_pretty_name(k)) ) .. " " ..
428
 
          terms.pastverb.." " .. string.format("%6d", v) )
429
 
        outfile:write( " times. Took " ..
430
 
          string.format("%4.2f", record.children_time[k] ) .. "s\n" )
431
 
      end
432
 
    end
433
 
 
434
 
    outfile:write( "\n" ) -- extra separation line
435
 
    outfile:flush()
436
 
  end
437
 
  outfile:write( "\n\n" )
438
 
  outfile:write( "Total time spent in profiled functions: " ..
439
 
                 string.format("%5.3g",total_time) .. "s\n" )
440
 
  outfile:write( [[
441
 
 
442
 
END
443
 
]] )
444
 
  outfile:flush()
445
 
end
446
 
 
447
 
 
448
 
--
449
 
--
450
 
function _profiler.lua_report(self,outfile)
451
 
  -- Purpose: Write out the entire raw state in a cross-referenceable form.
452
 
  local ordering = {}
453
 
  local functonum = {}
454
 
  for func,record in pairs(self.rawstats) do
455
 
    table.insert(ordering, func)
456
 
    functonum[func] = table.getn(ordering)
457
 
  end
458
 
 
459
 
  outfile:write(
460
 
    "-- Profile generated by profiler.lua Copyright Pepperfish 2002+\n\n" )
461
 
  outfile:write( "-- Function names\nfuncnames = {}\n" )
462
 
  for i=1,table.getn(ordering) do
463
 
    local thisfunc = ordering[i]
464
 
    outfile:write( "funcnames[" .. i .. "] = " ..
465
 
      string.format("%q", self:_pretty_name(thisfunc)) .. "\n" )
466
 
  end
467
 
  outfile:write( "\n" )
468
 
  outfile:write( "-- Function times\nfunctimes = {}\n" )
469
 
  for i=1,table.getn(ordering) do
470
 
    local thisfunc = ordering[i]
471
 
    local record = self.rawstats[thisfunc]
472
 
    outfile:write( "functimes[" .. i .. "] = { " )
473
 
    outfile:write( "tot=" .. record.time .. ", " )
474
 
    outfile:write( "achild=" .. record.anon_child_time .. ", " )
475
 
    outfile:write( "nchild=" .. record.name_child_time .. ", " )
476
 
    outfile:write( "count=" .. record.count .. " }\n" )
477
 
  end
478
 
  outfile:write( "\n" )
479
 
  outfile:write( "-- Child links\nchildren = {}\n" )
480
 
  for i=1,table.getn(ordering) do
481
 
    local thisfunc = ordering[i]
482
 
    local record = self.rawstats[thisfunc]
483
 
    outfile:write( "children[" .. i .. "] = { " )
484
 
    for k,v in pairs(record.children) do
485
 
      if functonum[k] then -- non-recorded functions will be ignored now
486
 
        outfile:write( functonum[k] .. ", " )
487
 
      end
488
 
    end
489
 
    outfile:write( "}\n" )
490
 
  end
491
 
  outfile:write( "\n" )
492
 
  outfile:write( "-- Child call counts\nchildcounts = {}\n" )
493
 
  for i=1,table.getn(ordering) do
494
 
    local thisfunc = ordering[i]
495
 
    local record = self.rawstats[thisfunc]
496
 
    outfile:write( "children[" .. i .. "] = { " )
497
 
    for k,v in record.children do
498
 
      if functonum[k] then -- non-recorded functions will be ignored now
499
 
        outfile:write( v .. ", " )
500
 
      end
501
 
    end
502
 
    outfile:write( "}\n" )
503
 
  end
504
 
  outfile:write( "\n" )
505
 
  outfile:write( "-- Child call time\nchildtimes = {}\n" )
506
 
  for i=1,table.getn(ordering) do
507
 
    local thisfunc = ordering[i]
508
 
    local record = self.rawstats[thisfunc];
509
 
    outfile:write( "children[" .. i .. "] = { " )
510
 
    for k,v in pairs(record.children) do
511
 
      if functonum[k] then -- non-recorded functions will be ignored now
512
 
        outfile:write( record.children_time[k] .. ", " )
513
 
      end
514
 
    end
515
 
    outfile:write( "}\n" )
516
 
  end
517
 
  outfile:write( "\n\n-- That is all.\n\n" )
518
 
  outfile:flush()
519
 
end
520
 
 
521
 
function _profiler._pretty_name(self,func)
522
 
 
523
 
  -- Only the data collected during the actual
524
 
  -- run seems to be correct.... why?
525
 
  local info = self.rawstats[ func ].func_info
526
 
  -- local info = debug.getinfo( func )
527
 
 
528
 
  local name = ""
529
 
  if info.what == "Lua" then
530
 
    name = "L:"
531
 
  end
532
 
  if info.what == "C" then
533
 
    name = "C:"
534
 
  end
535
 
  if info.what == "main" then
536
 
    name = " :"
537
 
  end
538
 
  
539
 
  if info.name == nil then
540
 
    name = name .. "<"..tostring(func) .. ">"
541
 
  else
542
 
    name = name .. info.name
543
 
  end
544
 
 
545
 
  if info.source then
546
 
    name = name .. "@" .. info.source
547
 
  else
548
 
    if info.what == "C" then
549
 
      name = name .. "@?"
550
 
    else
551
 
      name = name .. "@<string>"
552
 
    end
553
 
  end
554
 
  name = name .. ":"
555
 
  if info.what == "C" then
556
 
    name = name .. "?"
557
 
  else
558
 
    name = name .. info.linedefined
559
 
  end
560
 
 
561
 
  return name
562
 
end
563
 
 
564
 
 
565
 
--
566
 
--
567
 
--
568
 
function _profiler.prevent(self, func, level)
569
 
  self.prevented_functions[func] = (level or 1)
570
 
end
571
 
 
572
 
 
573
 
_profiler.prevented_functions = {
574
 
  [_profiler.start] = 2,
575
 
  [_profiler.stop] = 2,
576
 
  [_profiler._internal_profile_by_time] = 2,
577
 
  [_profiler._internal_profile_by_call] = 2,
578
 
  [_profiler_hook_wrapper_by_time] = 2,
579
 
  [_profiler_hook_wrapper_by_call] = 2,
580
 
  [_profiler.prevent] = 2,
581
 
  [_profiler._get_func_rec] = 2,
582
 
  [_profiler.report] = 2,
583
 
  [_profiler.lua_report] = 2,
584
 
  [_profiler._pretty_name] = 2
585
 
}