[docs] mprof-report manpage -- fix desctiption of existing file behavior
[mono.git] / man / mprof-report.1
1 .de Sp
2 .if t .sp .5v
3 .if n .sp
4 ..
5 .TH mprof-report 1 ""
6 .SH The Mono log profiler
7 .PP
8 The Mono \f[I]log\f[] profiler can be used to collect a lot of
9 information about a program running in the Mono runtime.
10 This data can be used (both while the process is running and later)
11 to do analyses of the program behaviour, determine resource usage,
12 performance issues or even look for particular execution patterns.
13 .PP
14 This is accomplished by logging the events provided by the Mono
15 runtime through the profiling interface and periodically writing
16 them to a file which can be later inspected with the command line
17 \f[I]mprof-report\f[] program or with a GUI (not developed yet).
18 .PP
19 The events collected include (among others):
20 .IP \[bu] 2
21 method enter and leave
22 .IP \[bu] 2
23 object allocation
24 .IP \[bu] 2
25 garbage collection
26 .IP \[bu] 2
27 JIT compilation
28 .IP \[bu] 2
29 metadata loading
30 .IP \[bu] 2
31 lock contention
32 .IP \[bu] 2
33 exceptions
34 .PP
35 In addition, the profiler can periodically collect info about all
36 the objects present in the heap at the end of a garbage collection
37 (this is called heap shot and currently implemented only for the
38 sgen garbage collector).
39 Another available profiler mode is the \f[I]sampling\f[] or
40 \f[I]statistical\f[] mode: periodically the program is sampled and
41 the information about what the program was busy with is saved.
42 This allows to get information about the program behaviour without
43 degrading its performance too much (usually less than 10%).
44 .SS Basic profiler usage
45 .PP
46 The simpler way to use the profiler is the following:
47 .PP
48 \f[B]mono\ --profile=log\ program.exe\f[]
49 .PP
50 At the end of the execution the file \f[I]output.mlpd\f[] will be
51 found in the current directory.
52 A summary report of the data can be printed by running:
53 .PP
54 \f[B]mprof-report\ output.mlpd\f[]
55 .PP
56 With this invocation a huge amount of data is collected about the
57 program execution and collecting and saving this data can
58 significantly slow down program execution.
59 If saving the profiling data is not needed, a report can be
60 generated directly with:
61 .PP
62 \f[B]mono\ --profile=log:report\ program.exe\f[]
63 .PP
64 If the information about allocations is not of interest, it can be
65 excluded:
66 .PP
67 \f[B]mono\ --profile=log:noalloc\ program.exe\f[]
68 .PP
69 On the other hand, if method call timing is not important, while
70 allocations are, the needed info can be gathered with:
71 .PP
72 \f[B]mono\ --profile=log:nocalls\ program.exe\f[]
73 .PP
74 You will still be able to inspect information about the sequence of
75 calls that lead to each allocation because at each object
76 allocation a stack trace is collected if full enter/leave
77 information is not available.
78 .PP
79 To periodically collect heap shots (and exclude method and
80 allocation events) use the following options (making sure you run
81 with the sgen garbage collector):
82 .PP
83 \f[B]mono\ --gc=sgen\ --profile=log:heapshot\ program.exe\f[]
84 .PP
85 To perform a sampling profiler run, use the \f[I]sample\f[] option:
86 .PP
87 \f[B]mono\ --profile=log:sample\ program.exe\f[]
88 .SS Profiler option documentation
89 .PP
90 By default the \f[I]log\f[] profiler will gather all the events
91 provided by the Mono runtime and write them to a file named
92 \f[I]output.mlpd\f[].
93 When no option is specified, it is equivalent to using:
94 .PP
95 \f[B]--profile=log:calls,alloc,output=output.mlpd,maxframes=32,calldepth=100\f[]
96 .PP
97 The following options can be used to modify this default behaviour.
98 Each option is separated from the next by a \f[B],\f[] character,
99 with no spaces and all the options are included after the
100 \f[I]log:\f[] profile module specifier.
101 .IP \[bu] 2
102 \f[I]help\f[]: display concise help info about each available
103 option
104 .IP \[bu] 2
105 \f[I][no]alloc\f[]: \f[I]noalloc\f[] disables collecting object
106 allocation info, \f[I]alloc\f[] enables it if it was disabled by
107 another option like \f[I]heapshot\f[].
108 .IP \[bu] 2
109 \f[I][no]calls\f[]: \f[I]nocalls\f[] disables collecting method
110 enter and leave events.
111 When this option is used at each object allocation and at some
112 other events (like lock contentions and exception throws) a stack
113 trace is collected by default.
114 See the \f[I]maxframes\f[] option to control this behaviour.
115 \f[I]calls\f[] enables method enter/leave events if they were
116 disabled by another option like \f[I]heapshot\f[].
117 .IP \[bu] 2
118 \f[I]heapshot[=MODE]\f[]: collect heap shot data at each major
119 collection.
120 The frequency of the heap shots can be changed with the
121 \f[I]MODE\f[] parameter.
122 When this option is used allocation events and method enter/leave
123 events are not recorded by default: if they are needed, they need
124 to be enabled explicitly.
125 The optional parameter \f[I]MODE\f[] can modify the default heap
126 shot frequency.
127 heapshot can be used multiple times with different modes: in that
128 case a heap shot is taken if either of the conditions are met.
129 MODE can be one of:
130 .RS 2
131 .IP \[bu] 2
132 \f[I]NUM\f[]ms: perform a heap shot if at least \f[I]NUM\f[]
133 milliseconds passed since the last one.
134 .IP \[bu] 2
135 \f[I]NUM\f[]gc: perform a heap shot every \f[I]NUM\f[] major
136 garbage collections
137 .IP \[bu] 2
138 \f[I]ondemand\f[]: perform a heap shot when such a command is sent
139 to the control port
140 .RE
141 .IP \[bu] 2
142 \f[I]sample[=FREQ]\f[]: collect statistical samples of the
143 program behaviour.
144 The default is to collect a 100 times per second (100 Hz) the
145 instruction pointer.
146 This is equivalent to the value \[lq]100\[rq].
147 A value of zero for \f[I]FREQ\f[] effectively disables sampling.
148 .IP \[bu] 2
149 \f[I]maxframes=NUM\f[]: when a stack trace needs to be performed,
150 collect \f[I]NUM\f[] frames at the most.
151 The default is 32.
152 .IP \[bu] 2
153 \f[I]maxsamples=NUM\f[]: stop allocating reusable sample events
154 once \f[I]NUM\f[] events have been allocated (a value of zero for
155 all intents and purposes means unlimited). By default, the value
156 of this setting is the number of CPU cores multiplied by 1000. This
157 is usually a good enough value for typical desktop and mobile apps.
158 If you're losing too many samples due to this default (which is
159 possible in apps with an unusually high amount of threads), you
160 may want to tinker with this value to find a good balance between
161 sample hit rate and performance impact on the app. The way it works
162 is that sample events are enqueued for reuse after they're flushed
163 to the output file; if a thread gets a sampling signal but there are
164 no sample events in the reuse queue and the profiler has reached the
165 maximum number of sample allocations, the sample gets dropped. So a
166 higher number for this setting will increase the chance that a
167 thread is able to collect a sample, but also necessarily means that
168 there will be more work done by the profiler. You can run Mono with
169 the \f[I]--stats\f[] option to see statistics about sample events.
170 .IP \[bu] 2
171 \f[I]calldepth=NUM\f[]: ignore method enter/leave events when the
172 call chain depth is bigger than NUM.
173 .IP \[bu] 2
174 \f[I]zip\f[]: automatically compress the output data in gzip
175 format.
176 .IP \[bu] 2
177 \f[I]output=OUTSPEC\f[]: instead of writing the profiling data to
178 the output.mlpd file, substitute \f[I]%p\f[] in \f[I]OUTSPEC\f[]
179 with the current process id and \f[I]%t\f[] with the current date
180 and time, then do according to \f[I]OUTSPEC\f[]:
181 .RS 2
182 .IP \[bu] 2
183 If \f[I]OUTSPEC\f[] begins with a \f[I]|\f[] character, execute the
184 rest as a program and feed the data to its standard input.
185 .IP \[bu] 2
186 .IP \[bu] 2
187 otherwise write the data the the named file: note that is a file by
188 that name already exists, it is truncated.
189 .RE
190 .IP \[bu] 2
191 \f[I]report\f[]: the profiling data is sent to mprof-report, which
192 will print a summary report.
193 This is equivalent to the option: \f[B]output=mprof-report\ -\f[].
194 If the \f[I]output\f[] option is specified as well, the report will
195 be written to the output file instead of the console.
196 .IP \[bu] 2
197 \f[I]port=PORT\f[]: specify the tcp/ip port to use for the
198 listening command server.
199 Currently not available for windows.
200 This server is started for example when heapshot=ondemand is used:
201 it will read commands line by line.
202 The following commands are available:
203 .RS 2
204 .IP \[bu] 2
205 \f[I]heapshot\f[]: perform a heapshot as soon as possible
206 .RE
207 .IP \[bu] 2
208 \f[I]nocounters\f[]: disables sampling of runtime and performance
209 counters, which is normally done every 1 second.
210 .IP \[bu] 2
211 \f[I]coverage\f[]: collect code coverage data. This implies enabling
212 the \f[I]calls\f[] option.
213 .IP \[bu] 2
214 \f[I]onlycoverage\f[]: can only be used with \f[I]coverage\f[]. This
215 disables most other events so that the profiler mostly only collects
216 coverage data.
217 .RE
218 .SS Analyzing the profile data
219 .PP
220 Currently there is a command line program (\f[I]mprof-report\f[])
221 to analyze the data produced by the profiler.
222 This is ran automatically when the \f[I]report\f[] profiler option
223 is used.
224 Simply run:
225 .PP
226 \f[B]mprof-report\ output.mlpd\f[]
227 .PP
228 to see a summary report of the data included in the file.
229 .SS Trace information for events
230 .PP
231 Often it is important for some events, like allocations, lock
232 contention and exception throws to know where they happened.
233 Or we may want to see what sequence of calls leads to a particular
234 method invocation.
235 To see this info invoke mprof-report as follows:
236 .PP
237 \f[B]mprof-report\ --traces\ output.mlpd\f[]
238 .PP
239 The maximum number of methods in each stack trace can be specified
240 with the \f[I]--maxframes=NUM\f[] option:
241 .PP
242 \f[B]mprof-report\ --traces\ --maxframes=4\ output.mlpd\f[]
243 .PP
244 The stack trace info will be available if method enter/leave events
245 have been recorded or if stack trace collection wasn't explicitly
246 disabled with the \f[I]maxframes=0\f[] profiler option.
247 .PP
248 The \f[I]--traces\f[] option also controls the reverse reference
249 feature in the heapshot report: for each class it reports how many
250 references to objects of that class come from other classes.
251 .SS Sort order for methods and allocations
252 .PP
253 When a list of methods is printed the default sort order is based
254 on the total time spent in the method.
255 This time is wall clock time (that is, it includes the time spent,
256 for example, in a sleep call, even if actual cpu time would be
257 basically 0).
258 Also, if the method has been ran on different threads, the time
259 will be a sum of the time used in each thread.
260 .PP
261 To change the sort order, use the option:
262 .PP
263 \f[B]--method-sort=MODE\f[]
264 .PP
265 where \f[I]MODE\f[] can be:
266 .IP \[bu] 2
267 \f[I]self\f[]: amount of time spent in the method itself and not in
268 its callees
269 .IP \[bu] 2
270 \f[I]calls\f[]: the number of method invocations
271 .IP \[bu] 2
272 \f[I]total\f[]: the total time spent in the method.
273 .PP
274 Object allocation lists are sorted by default depending on the
275 total amount of bytes used by each type.
276 .PP
277 To change the sort order of object allocations, use the option:
278 .PP
279 \f[B]--alloc-sort=MODE\f[]
280 .PP
281 where \f[I]MODE\f[] can be:
282 .IP \[bu] 2
283 \f[I]count\f[]: the number of allocated objects of the given type
284 .IP \[bu] 2
285 \f[I]bytes\f[]: the total number of bytes used by objects of the
286 given type
287 .PP
288 To change the sort order of counters, use the option:
289 .PP
290 \f[B]--counters-sort=MODE\f[]
291 .PP
292 where \f[I]MODE\f[] can be:
293 .IP \[bu] 2
294 \f[I]time\f[]: sort values by time then category
295 .IP \[bu] 2
296 \f[I]category\f[]: sort values by category then time
297 .SS Selecting what data to report
298 .PP
299 The profiler by default collects data about many runtime subsystems
300 and mprof-report prints a summary of all the subsystems that are
301 found in the data file.
302 It is possible to tell mprof-report to only show information about
303 some of them with the following option:
304 .PP
305 \f[B]--reports=R1[,R2...]\f[]
306 .PP
307 where the report names R1, R2 etc.
308 can be:
309 .IP \[bu] 2
310 \f[I]header\f[]: information about program startup and profiler
311 version
312 .IP \[bu] 2
313 \f[I]jit\f[]: JIT compiler information
314 .IP \[bu] 2
315 \f[I]sample\f[]: statistical sampling information
316 .IP \[bu] 2
317 \f[I]gc\f[]: garbage collection information
318 .IP \[bu] 2
319 \f[I]alloc\f[]: object allocation information
320 .IP \[bu] 2
321 \f[I]call\f[]: method profiling information
322 .IP \[bu] 2
323 \f[I]metadata\f[]: metadata events like image loads
324 .IP \[bu] 2
325 \f[I]exception\f[]: exception throw and handling information
326 .IP \[bu] 2
327 \f[I]monitor\f[]: lock contention information
328 .IP \[bu] 2
329 \f[I]thread\f[]: thread information
330 .IP \[bu] 2
331 \f[I]domain\f[]: app domain information
332 .IP \[bu] 2
333 \f[I]context\f[]: remoting context information
334 .IP \[bu] 2
335 \f[I]heapshot\f[]: live heap usage at heap shots
336 .IP \[bu] 2
337 \f[I]counters\f[]: counters samples
338 .IP \[bu] 2
339 \f[I]coverage\f[]: code coverage data
340 .IP \[bu] 2
341 \f[I]stats\f[]: event statistics
342 .PP
343 It is possible to limit some of the data displayed to a timeframe
344 of the program execution with the option:
345 .PP
346 \f[B]--time=FROM-TO\f[]
347 .PP
348 where \f[I]FROM\f[] and \f[I]TO\f[] are seconds since application
349 startup (they can be floating point numbers).
350 .PP
351 Another interesting option is to consider only events happening on
352 a particular thread with the following option:
353 .PP
354 \f[B]--thread=THREADID\f[]
355 .PP
356 where \f[I]THREADID\f[] is one of the numbers listed in the thread
357 summary report (or a thread name when present).
358 .PP
359 By default long lists of methods or other information like object
360 allocations are limited to the most important data.
361 To increase the amount of information printed you can use the
362 option:
363 .PP
364 \f[B]--verbose\f[]
365 .SS Track individual objects
366 .PP
367 Instead of printing the usual reports from the profiler data, it is
368 possible to track some interesting information about some specific
369 object addresses.
370 The objects are selected based on their address with the
371 \f[I]--track\f[] option as follows:
372 .PP
373 \f[B]--track=0xaddr1[,0xaddr2,...]\f[]
374 .PP
375 The reported info (if available in the data file), will be class
376 name, size, creation time, stack trace of creation (with the
377 \f[I]--traces\f[] option), etc.
378 If heapshot data is available it will be possible to also track
379 what other objects reference one of the listed addresses.
380 .PP
381 The object addresses can be gathered either from the profiler
382 report in some cases (like in the monitor lock report), from the
383 live application or they can be selected with the
384 \f[I]--find=FINDSPEC\f[] option.
385 FINDSPEC can be one of the following:
386 .IP \[bu] 2
387 \f[I]S:SIZE\f[]: where the object is selected if its size is at
388 least \f[I]SIZE\f[]
389 .IP \[bu] 2
390 \f[I]T:NAME\f[]: where the object is selected if \f[I]NAME\f[]
391 partially matches its class name
392 .PP
393 This option can be specified multiple times with one of the
394 different kinds of FINDSPEC.
395 For example, the following:
396 .PP
397 \f[B]--find=S:10000\ --find=T:Byte[]\f[]
398 .PP
399 will find all the byte arrays that are at least 10000 bytes in
400 size.
401 .PP
402 Note that with a moving garbage collector the object address can
403 change, so you may need to track the changed address manually.
404 It can also happen that multiple objects are allocated at the same
405 address, so the output from this option can become large.
406 .SS Saving a profiler report
407 .PP
408 By default mprof-report will print the summary data to the console.
409 To print it to a file, instead, use the option:
410 .PP
411 \f[B]--out=FILENAME\f[]
412 .SS Processing code coverage data
413 .PP
414 If you ran the profiler with the \f[I]coverage\f[] option, you can
415 process the collected coverage data into an XML file by running
416 mprof-report like this:
417 .PP
418 \f[B]mprof-report --coverage-out=coverage.xml output.mlpd\f[]
419 .SS Dealing with profiler slowness
420 .PP
421 If the profiler needs to collect lots of data, the execution of the
422 program will slow down significantly, usually 10 to 20 times
423 slower.
424 There are several ways to reduce the impact of the profiler on the
425 program execution.
426 .IP "\f[I]Use the statistical sampling mode\f[]" 4
427 .Sp
428 Statistical sampling allows executing a program under the profiler
429 with minimal performance overhead (usually less than 10%).
430 This mode allows checking where the program is spending most of
431 its execution time without significantly perturbing its behaviour.
432 .IP "\f[I]Collect less data\f[]" 4
433 .Sp
434 Collecting method enter/leave events can be very expensive,
435 especially in programs that perform many millions of tiny calls.
436 The profiler option \f[I]nocalls\f[] can be used to avoid
437 collecting this data or it can be limited to only a few call levels
438 with the \f[I]calldepth\f[] option.
439 .Sp
440 Object allocation information is expensive as well, though much
441 less than method enter/leave events.
442 If it's not needed, it can be skipped with the \f[I]noalloc\f[]
443 profiler option.
444 Note that when method enter/leave events are discarded, by default
445 stack traces are collected at each allocation and this can be
446 expensive as well.
447 The impact of stack trace information can be reduced by setting a
448 low value with the \f[I]maxframes\f[] option or by eliminating them
449 completely, by setting it to 0.
450 .Sp
451 The other major source of data is the \f[I]heapshot\f[] profiler
452 option: especially if the managed heap is big, since every object
453 needs to be inspected.
454 The \f[I]MODE\f[] parameter of the \f[I]heapshot\f[] option can be
455 used to reduce the frequency of the heap shots.
456 .SS Dealing with the size of the data files
457 .PP
458 When collecting a lot of information about a profiled program, huge
459 data files can be generated.
460 There are a few ways to minimize the amount of data, for example by
461 not collecting some of the more space-consuming information or by
462 compressing the information on the fly or by just generating a
463 summary report.
464 .IP "\f[I]Reducing the amount of data\f[]" 4
465 .Sp
466 Method enter/leave events can be excluded completely with the
467 \f[I]nocalls\f[] option or they can be limited to just a few levels
468 of calls with the \f[I]calldepth\f[] option.
469 For example, the option:
470 .Sp
471 \f[B]calldepth=10\f[]
472 .Sp
473 will ignore the method events when there are more than 10 managed
474 stack frames.
475 This is very useful for programs that have deep recursion or for
476 programs that perform many millions of tiny calls deep enough in
477 the call stack.
478 The optimal number for the calldepth option depends on the program
479 and it needs to be balanced between providing enough profiling
480 information and allowing fast execution speed.
481 .Sp
482 Note that by default, if method events are not recorded at all, the
483 profiler will collect stack trace information at events like
484 allocations.
485 To avoid gathering this data, use the \f[I]maxframes=0\f[] profiler
486 option.
487 .Sp
488 Allocation events can be eliminated with the \f[I]noalloc\f[]
489 option.
490 .Sp
491 Heap shot data can also be huge: by default it is collected at each
492 major collection.
493 To reduce the frequency, you can specify a heapshot mode: for
494 example to collect every 5 collections (including major and minor):
495 .Sp
496 \f[B]heapshot=5gc\f[]
497 .Sp
498 or when at least 5 seconds passed since the last heap shot:
499 .Sp
500 \f[B]heapshot=5000ms\f[]
501 .IP "\f[I]Compressing the data\f[]" 4
502 .Sp
503 To reduce the amout of disk space used by the data, the data can be
504 compressed either after it has been generated with the gzip
505 command:
506 .Sp
507 \f[B]gzip\ -9\ output.mlpd\f[]
508 .Sp
509 or it can be compressed automatically by using the \f[I]zip\f[]
510 profiler option.
511 Note that in this case there could be a significant slowdown of the
512 profiled program.
513 .Sp
514 The mprof-report program will tranparently deal with either
515 compressed or uncompressed data files.
516 .IP "\f[I]Generating only a summary report\f[]" 4
517 .Sp
518 Often it's enough to look at the profiler summary report to
519 diagnose an issue and in this case it's possible to avoid saving
520 the profiler data file to disk.
521 This can be accomplished with the \f[I]report\f[] profiler option,
522 which will basically send the data to the mprof-report program for
523 display.
524 .Sp
525 To have more control of what summary information is reported (or to
526 use a completely different program to decode the profiler data),
527 the \f[I]output\f[] profiler option can be used, with \f[B]|\f[] as
528 the first character: the rest of the output name will be executed
529 as a program with the data fed in on the standard input.
530 .Sp
531 For example, to print only the Monitor summary with stack trace
532 information, you could use it like this:
533 .Sp
534 \f[B]output=|mprof-report\ --reports=monitor\ --traces\ -\f[]
535 .SH WEB SITE
536 http://www.mono-project.com/docs/debug+profile/profile/profiler/
537 .SH SEE ALSO
538 .PP
539 mono(1)
540 .SH AUTHORS
541 Paolo Molaro, Alex Rønne Petersen