<div dir="ltr"><br><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr">On Tue, Jun 13, 2017 at 6:34 PM Peter Collingbourne via cfe-dev <<a href="mailto:cfe-dev@lists.llvm.org">cfe-dev@lists.llvm.org</a>> wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote">On Wed, Jun 7, 2017 at 11:28 PM, Peter Collingbourne <span dir="ltr"><<a href="mailto:peter@pcc.me.uk" target="_blank">peter@pcc.me.uk</a>></span> wrote:<br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span>On Wed, Jun 7, 2017 at 8:06 PM, Sean Silva <span dir="ltr"><<a href="mailto:chisophugis@gmail.com" target="_blank">chisophugis@gmail.com</a>></span> wrote:<br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><br><div class="gmail_extra"><br><div class="gmail_quote"><span>On Wed, Jun 7, 2017 at 4:31 PM, Peter Collingbourne <span dir="ltr"><<a href="mailto:peter@pcc.me.uk" target="_blank">peter@pcc.me.uk</a>></span> wrote:<br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span>On Wed, Jun 7, 2017 at 12:17 AM, Sean Silva <span dir="ltr"><<a href="mailto:chisophugis@gmail.com" target="_blank">chisophugis@gmail.com</a>></span> wrote:<br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr">Very nice and simple implementation!<div><br></div><div>Do you have any statistics on how large these odr tables are compared to other object file data? I assume that if these tables contain full mangled symbol names, they could end up being very large and may want to share the symbol name strings with the overall string table in the .o</div></div></blockquote><div><br></div></span><div>Looking at Chromium's object files it looks like the total size of the odrtabs is about 50% of the total size of the object files, which isn't great. The current implementation only looks at records, so I imagine that it would be hard to share any of the strings that I'm currently creating. (I guess it's possible that some types will have a mangled vtable name in the string table, so we may be able to share a little that way.) Note however that this was without debug info.</div><div><br></div><div>One option for reducing size would be to</div><div>1) store hashes of ODR names in ODR tables, per Rui's suggestion (alongside a reference to the name itself in the string table)</div><div>2) compress the string table for the ODR names with a standard compression algorithm like gzip.</div><div>This wouldn't seem to affect link time performance much because I think we should only need to look at the strings if we see a ODR name hash match together with an ODR hash mismatch, which would mean an ODR violation with a high probability (i.e. unless there was an ODR name hash collision, we have found an ODR violation). If we don't expect a lot of sharing with regular string tables (see below), it seems even more reasonable.</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>Neat observation!</div><div><br></div><div>FWIW, it is a birthday problem type situation though, so for a 32-bit hash, we would expect a collision in about 1 in 2^16 distinct hashes (and 2^16 seems pretty easy to hit in a large project). So 64-bit hashes might be preferable.</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>Oh right, good point, using a 64-bit hash does seem like a good idea here.</div><span><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span><div><br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div>Also, do you have any numbers on the performance of your initial implementation?</div></div></blockquote><div><br></div></span><div>I measured the link time for chromium's unit_tests (the largest single binary in chromium) at 5.05s without ODR checks and 6.61s with ODR checks. So about 30% overhead, but in absolute terms it doesn't seem too bad. So I think this may be acceptable for an initial implementation, but it certainly seems worth trying to do better.</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>I know that things aren't currently apples-to-apples, but how does that compare to gold?</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>I will measure it.</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></div></div></div><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div>For that unit_tests binary I measured the overhead at about 5 seconds (average of 10 runs). That is with debug info, of course.</div></div></div></div><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div><br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div>W.r.t. LLD and having it always on by default (and hence making it as fast as possible), it seems like right now you are implementing the checking process with a hash table. That's simple and fine for a first implementation, but it's probably worth mentioning in a comment the problem of checking the tables, at least from the linker's perspective, does fit into a map-reduce pattern and could be easily parallelized if needed. E.g. a parallel sort to coalesce all entries for symbols of the same name followed by a parallel forEach to check each bucket with the same symbol name (roughly speaking).</div></div></blockquote><div><br></div></span><div>Right, that's one approach. I was thinking of a simpler approach where at compile time we sort ODR names by hash and partition them using (say) the upper bits of the hash, so that at link time we can have N threads each building a hash table for a specific partition.</div><div><br></div><div>And of course this work can be started right after symbol resolution finishes and parallelised with the rest of the work done by the linker.</div><span><div><br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div>Even better than doing it faster is just doing less work. There's a lot of work that the linker is already doing that may be reusable for the ODR checking.</div><div>E.g.</div><div>- maybe we could get the coalescing step as a byproduct of our existing string deduping, which we are generally doing anyway.</div><div>- we are already coalescing symbol names for the symbol table. If the ODR table is keyed off of symbols in the binary that we are inserting into the symbol table, then I think we could do the entire ODR check with no extra "string" work on LLD's part.</div><div><br></div><div>I see Rui already mentioned some of this in <a href="https://bugs.chromium.org/p/chromium/issues/detail?id=726071#c4" target="_blank">https://bugs.chromium.org/p/chromium/issues/detail?id=726071#c4</a>.</div><div>You mentioned that not everything is necessarily directly keyed on a symbol (such as types), but I think that it would really simplify things if the check was done as such. Do you have any idea exactly how much of the things that we want to check are not keyed on symbols? If most things are keyed on symbols, for the things we are not we can just emit extra symbols prefixed by __clang_odr_check_ or whatever.</div></div></blockquote><div><br></div></span><div>Since the current implementation only works with records there is basically zero overlap right now between ODR names and symbols. I suppose that I could estimate the amount of function overlap in a hypothetical implementation that computes ODR hashes of functions by comparing the number of *_odr functions after clang has finished IRgen with the number after optimization finishes. This of course would be strictly more than functions + types.</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>Wouldn't any function or symbol using the record type have the type name somewhere in it? If we used an offset+length encoding (instead of offset + NUL termination) we might be able to reuse it then (at some cost in finding the reference).</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>That may be possible with some work in the string table builder. But at that point of course we're not dealing with regular symbols any more. I guess we could have two ODR tables per object file: an array of (ODR hash, location) tuples for ODR names that correspond to symbol table symbols (i.e. Rui's proposal on the chromium bug), and an array of (ODR name, ODR hash, location) tuples for all other ODR names. I guess if we wanted a "low overhead" mode we could just omit the second table or put fewer symbols in it.<br></div><span><div><br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div>With debug info surely there is some sort of string representing the record name or something like that, no?</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>Not the record name on its own (they do appear but a bit awkwardly -- each namespace component is stored in a separate string), but if the record has at least one member function the mangled type name will appear somewhere in .debug_str, so we could in principle reuse that with the offset/length trick.</div><span><div><br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div>I guess we may have to have our "low-overhead" user-facing behavior be a bit more nuanced. E.g.:</div><div>1. does this feature bloat object files significantly</div><div>2. does this feature slow down link times significantly</div><div><br></div><div>Intuitively, it seems like we should be able to get 1. when debug info happens to be enabled (not sure about split dwarf?) and possibly in all cases at the cost of complexity. We may be able to get 2. in all cases with proper design.</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></span><div>I think that would be my rough assessment as well. I think we have a good shot at 1 for all cases with some of the ideas that have been mentioned already. If we can avoid creating dependencies on DWARF I think that would be ideal -- I'd ideally like this to work for COFF as well, where you'd typically expect to find CodeView in object files. If I were to try this I think the first thing that I would try is hash/compression combined with the two ODR tables (no reuse for non-symbol ODR names to start with, as compression may be enough on its own).</div></div></div></div></blockquote><div><br></div></div></div></div><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div>I developed a second prototype which uses hash/compression with no attempt to reuse. It is available here: <a href="https://github.com/pcc/llvm-project/tree/odr-checker2" target="_blank">https://github.com/pcc/llvm-project/tree/odr-checker2</a></div><div><br></div><div>For Chromium the object file size overhead was 536566007 bytes, or in relative terms about 25%, or about 4% with debug info. I measured perf overhead for unit_tests at about 6%, but after I moved the checker onto another thread, the overhead disappeared into the noise.</div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Still seems like quite a big increase.<br><br>Any chance of compression? Could this go into .dwo files with Fission and be checked by dwp instead, perhaps?</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div>I'm reasonably happy with these figures, at least for a first implementation. We may be able to do even better for file size with reuse, but I'd leave that for version 2.<br></div></div></div></div></blockquote><div><br>What's the story with compatibility between versions, then? Is there a version header? Will old formats be supported by lld indefinitely? Not at all?<br><br>- Dave<br> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div></div><div><br></div><div>Peter</div></div></div></div><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><div><br></div><div>Peter</div><div><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285h5"><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205HOEnZb"><font color="#888888"><div><br></div><div>-- Sean Silva</div></font></span><div><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205h5"><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><div class="gmail_quote"><span><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div>The issue of retaining the ODR check for functions even if they get inlined may inherently pose an extra cost that can't be folded into existing work the linker is doing, so there might be a reason for clang to have a default mode that has practically no linking overhead and one that does more thorough checking but imposes extra linking overhead. Think something like a crazy boost library with thousands of functions that get inlined away, but have gigantic mangled names and so precisely are the ones that are going to impose extra cost on the linker. Simply due to the extra volume of strings that the linker would need to look at, I don't think there's a way to include checking of all inlined function "for free" at the linker level using the symbol approach. </div></div></blockquote><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div> </div></div></blockquote><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div>I guess those inlined functions would still have those symbol names in debug info (I think?), so piggybacking on the string deduplication we're already doing might make it possible to fold away the work in that case (but then again, would still impose extra cost with split dwarf...).</div><div><br></div><div>Anyway, let's wait to see what the actual performance numbers are.</div><div><br></div><div>-- Sean Silva</div></div><div class="gmail_extra"><br><div class="gmail_quote"><div><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205m_4078671591976872278m_882224115606455620gmail-m_-3409186166243165562m_3249621725715427267m_8795855697522658696m_-8012223090726560720h5">On Tue, Jun 6, 2017 at 10:40 PM, Peter Collingbourne via cfe-dev <span dir="ltr"><<a href="mailto:cfe-dev@lists.llvm.org" target="_blank">cfe-dev@lists.llvm.org</a>></span> wrote:<br></div></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205m_4078671591976872278m_882224115606455620gmail-m_-3409186166243165562m_3249621725715427267m_8795855697522658696m_-8012223090726560720h5"><div dir="ltr">Hi all,<div><br></div><div>I'd like to propose an ODR checker feature for Clang and LLD. The feature would be similar to gold's --detect-odr-violations feature, but better: we can rely on integration with clang to avoid relying on debug info and to perform more precise matching.</div><div><br></div><div>The basic idea is that we use clang's ability to create ODR hashes for declarations. ODR hashes are computed using all information about a declaration that is ODR-relevant. If the flag -fdetect-odr-violations is passed, Clang will store the ODR hashes in a so-called ODR table in each object file. Each ODR table will contain a mapping from mangled declaration names to ODR hashes. At link time, the linker will read the ODR table and report any mismatches.<br></div><div><div><br></div><div><div><div>To make this work:</div><div>- LLVM will be extended with the ability to represent ODR tables in the IR and emit them to object files</div><div>- Clang will be extended with the ability to emit ODR tables using ODR hashes</div></div><div>- LLD will be extended to read ODR tables from object files</div></div><div><br></div><div><div>I have implemented a prototype of this feature. It is available here: <a href="https://github.com/pcc/llvm-project/tree/odr-checker" target="_blank">https://github.com/pcc/llvm-project/tree/odr-checker</a> and some results from applying it to chromium are here: <a href="http://crbug.com/726071" target="_blank">crbug.com/726071</a></div><div>As you can see it did indeed find a number of real ODR violations in Chromium, including some that wouldn't be detectable using debug info.</div><div><br></div><div>If you're interested in what the format of the ODR table would look like, that prototype shows pretty much what I had in mind, but I expect many other aspects of the implementation to change as it is upstreamed.</div><div><br></div></div><div>Thanks,</div><span class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205m_4078671591976872278m_882224115606455620gmail-m_-3409186166243165562m_3249621725715427267m_8795855697522658696m_-8012223090726560720m_-552047760254930432HOEnZb"><font color="#888888">-- <br><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205m_4078671591976872278m_882224115606455620gmail-m_-3409186166243165562m_3249621725715427267m_8795855697522658696m_-8012223090726560720m_-552047760254930432m_770034671429544214gmail-m_-7030506920794196484gmail_signature"><div dir="ltr">-- <div>Peter</div></div></div>
</font></span></div></div>
<br></div></div>_______________________________________________<br>
cfe-dev mailing list<br>
<a href="mailto:cfe-dev@lists.llvm.org" target="_blank">cfe-dev@lists.llvm.org</a><br>
<a href="http://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/cfe-dev" rel="noreferrer" target="_blank">http://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/cfe-dev</a><br>
<br></blockquote></div><br></div>
</blockquote></span></div><span class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205m_4078671591976872278HOEnZb"><font color="#888888"><br><br clear="all"><div><br></div>-- <br><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205m_4078671591976872278m_882224115606455620gmail-m_-3409186166243165562m_3249621725715427267m_8795855697522658696m_-8012223090726560720gmail_signature"><div dir="ltr">-- <div>Peter</div></div></div>
</font></span></div></div>
</blockquote></div></div></div><br></div></div>
</blockquote></div></div></div><span class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285HOEnZb"><font color="#888888"><br><br clear="all"><div><br></div>-- <br><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285m_2244722407452800141gmail-m_7133715810110630205gmail_signature"><div dir="ltr">-- <div>Peter</div></div></div>
</font></span></div></div>
</blockquote></div></div></div><div dir="ltr"><div class="gmail_extra"><br><br clear="all"><div><br></div>-- <br><div class="m_-1163800682136724833m_-2840144985340265864gmail-m_-7838184213999349599m_4000392590411266320m_2161214087162447199gmail-m_3832867300096285gmail_signature"><div dir="ltr">-- <div>Peter</div></div></div>
</div></div>
_______________________________________________<br>
cfe-dev mailing list<br>
<a href="mailto:cfe-dev@lists.llvm.org" target="_blank">cfe-dev@lists.llvm.org</a><br>
<a href="http://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/cfe-dev" rel="noreferrer" target="_blank">http://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/cfe-dev</a><br>
</blockquote></div></div>