OSDN Git Service

sh: boards: Fix CEU buffer size passed to dma_declare_coherent_memory()
[tomoyo/tomoyo-test1.git] / Documentation / trace / ftrace.rst
1 ========================
2 ftrace - Function Tracer
3 ========================
4
5 Copyright 2008 Red Hat Inc.
6
7 :Author:   Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
8 :License:  The GNU Free Documentation License, Version 1.2
9           (dual licensed under the GPL v2)
10 :Original Reviewers:  Elias Oltmanns, Randy Dunlap, Andrew Morton,
11                       John Kacur, and David Teigland.
12
13 - Written for: 2.6.28-rc2
14 - Updated for: 3.10
15 - Updated for: 4.13 - Copyright 2017 VMware Inc. Steven Rostedt
16 - Converted to rst format - Changbin Du <changbin.du@intel.com>
17
18 Introduction
19 ------------
20
21 Ftrace is an internal tracer designed to help out developers and
22 designers of systems to find what is going on inside the kernel.
23 It can be used for debugging or analyzing latencies and
24 performance issues that take place outside of user-space.
25
26 Although ftrace is typically considered the function tracer, it
27 is really a framework of several assorted tracing utilities.
28 There's latency tracing to examine what occurs between interrupts
29 disabled and enabled, as well as for preemption and from a time
30 a task is woken to the task is actually scheduled in.
31
32 One of the most common uses of ftrace is the event tracing.
33 Throughout the kernel is hundreds of static event points that
34 can be enabled via the tracefs file system to see what is
35 going on in certain parts of the kernel.
36
37 See events.rst for more information.
38
39
40 Implementation Details
41 ----------------------
42
43 See Documentation/trace/ftrace-design.rst for details for arch porters and such.
44
45
46 The File System
47 ---------------
48
49 Ftrace uses the tracefs file system to hold the control files as
50 well as the files to display output.
51
52 When tracefs is configured into the kernel (which selecting any ftrace
53 option will do) the directory /sys/kernel/tracing will be created. To mount
54 this directory, you can add to your /etc/fstab file::
55
56  tracefs       /sys/kernel/tracing       tracefs defaults        0       0
57
58 Or you can mount it at run time with::
59
60  mount -t tracefs nodev /sys/kernel/tracing
61
62 For quicker access to that directory you may want to make a soft link to
63 it::
64
65  ln -s /sys/kernel/tracing /tracing
66
67 .. attention::
68
69   Before 4.1, all ftrace tracing control files were within the debugfs
70   file system, which is typically located at /sys/kernel/debug/tracing.
71   For backward compatibility, when mounting the debugfs file system,
72   the tracefs file system will be automatically mounted at:
73
74   /sys/kernel/debug/tracing
75
76   All files located in the tracefs file system will be located in that
77   debugfs file system directory as well.
78
79 .. attention::
80
81   Any selected ftrace option will also create the tracefs file system.
82   The rest of the document will assume that you are in the ftrace directory
83   (cd /sys/kernel/tracing) and will only concentrate on the files within that
84   directory and not distract from the content with the extended
85   "/sys/kernel/tracing" path name.
86
87 That's it! (assuming that you have ftrace configured into your kernel)
88
89 After mounting tracefs you will have access to the control and output files
90 of ftrace. Here is a list of some of the key files:
91
92
93  Note: all time values are in microseconds.
94
95   current_tracer:
96
97         This is used to set or display the current tracer
98         that is configured. Changing the current tracer clears
99         the ring buffer content as well as the "snapshot" buffer.
100
101   available_tracers:
102
103         This holds the different types of tracers that
104         have been compiled into the kernel. The
105         tracers listed here can be configured by
106         echoing their name into current_tracer.
107
108   tracing_on:
109
110         This sets or displays whether writing to the trace
111         ring buffer is enabled. Echo 0 into this file to disable
112         the tracer or 1 to enable it. Note, this only disables
113         writing to the ring buffer, the tracing overhead may
114         still be occurring.
115
116         The kernel function tracing_off() can be used within the
117         kernel to disable writing to the ring buffer, which will
118         set this file to "0". User space can re-enable tracing by
119         echoing "1" into the file.
120
121         Note, the function and event trigger "traceoff" will also
122         set this file to zero and stop tracing. Which can also
123         be re-enabled by user space using this file.
124
125   trace:
126
127         This file holds the output of the trace in a human
128         readable format (described below). Opening this file for
129         writing with the O_TRUNC flag clears the ring buffer content.
130         Note, this file is not a consumer. If tracing is off
131         (no tracer running, or tracing_on is zero), it will produce
132         the same output each time it is read. When tracing is on,
133         it may produce inconsistent results as it tries to read
134         the entire buffer without consuming it.
135
136   trace_pipe:
137
138         The output is the same as the "trace" file but this
139         file is meant to be streamed with live tracing.
140         Reads from this file will block until new data is
141         retrieved.  Unlike the "trace" file, this file is a
142         consumer. This means reading from this file causes
143         sequential reads to display more current data. Once
144         data is read from this file, it is consumed, and
145         will not be read again with a sequential read. The
146         "trace" file is static, and if the tracer is not
147         adding more data, it will display the same
148         information every time it is read.
149
150   trace_options:
151
152         This file lets the user control the amount of data
153         that is displayed in one of the above output
154         files. Options also exist to modify how a tracer
155         or events work (stack traces, timestamps, etc).
156
157   options:
158
159         This is a directory that has a file for every available
160         trace option (also in trace_options). Options may also be set
161         or cleared by writing a "1" or "0" respectively into the
162         corresponding file with the option name.
163
164   tracing_max_latency:
165
166         Some of the tracers record the max latency.
167         For example, the maximum time that interrupts are disabled.
168         The maximum time is saved in this file. The max trace will also be
169         stored, and displayed by "trace". A new max trace will only be
170         recorded if the latency is greater than the value in this file
171         (in microseconds).
172
173         By echoing in a time into this file, no latency will be recorded
174         unless it is greater than the time in this file.
175
176   tracing_thresh:
177
178         Some latency tracers will record a trace whenever the
179         latency is greater than the number in this file.
180         Only active when the file contains a number greater than 0.
181         (in microseconds)
182
183   buffer_size_kb:
184
185         This sets or displays the number of kilobytes each CPU
186         buffer holds. By default, the trace buffers are the same size
187         for each CPU. The displayed number is the size of the
188         CPU buffer and not total size of all buffers. The
189         trace buffers are allocated in pages (blocks of memory
190         that the kernel uses for allocation, usually 4 KB in size).
191         A few extra pages may be allocated to accommodate buffer management
192         meta-data. If the last page allocated has room for more bytes
193         than requested, the rest of the page will be used,
194         making the actual allocation bigger than requested or shown.
195         ( Note, the size may not be a multiple of the page size
196         due to buffer management meta-data. )
197
198         Buffer sizes for individual CPUs may vary
199         (see "per_cpu/cpu0/buffer_size_kb" below), and if they do
200         this file will show "X".
201
202   buffer_total_size_kb:
203
204         This displays the total combined size of all the trace buffers.
205
206   free_buffer:
207
208         If a process is performing tracing, and the ring buffer should be
209         shrunk "freed" when the process is finished, even if it were to be
210         killed by a signal, this file can be used for that purpose. On close
211         of this file, the ring buffer will be resized to its minimum size.
212         Having a process that is tracing also open this file, when the process
213         exits its file descriptor for this file will be closed, and in doing so,
214         the ring buffer will be "freed".
215
216         It may also stop tracing if disable_on_free option is set.
217
218   tracing_cpumask:
219
220         This is a mask that lets the user only trace on specified CPUs.
221         The format is a hex string representing the CPUs.
222
223   set_ftrace_filter:
224
225         When dynamic ftrace is configured in (see the
226         section below "dynamic ftrace"), the code is dynamically
227         modified (code text rewrite) to disable calling of the
228         function profiler (mcount). This lets tracing be configured
229         in with practically no overhead in performance.  This also
230         has a side effect of enabling or disabling specific functions
231         to be traced. Echoing names of functions into this file
232         will limit the trace to only those functions.
233         This influences the tracers "function" and "function_graph"
234         and thus also function profiling (see "function_profile_enabled").
235
236         The functions listed in "available_filter_functions" are what
237         can be written into this file.
238
239         This interface also allows for commands to be used. See the
240         "Filter commands" section for more details.
241
242         As a speed up, since processing strings can be quite expensive
243         and requires a check of all functions registered to tracing, instead
244         an index can be written into this file. A number (starting with "1")
245         written will instead select the same corresponding at the line position
246         of the "available_filter_functions" file.
247
248   set_ftrace_notrace:
249
250         This has an effect opposite to that of
251         set_ftrace_filter. Any function that is added here will not
252         be traced. If a function exists in both set_ftrace_filter
253         and set_ftrace_notrace, the function will _not_ be traced.
254
255   set_ftrace_pid:
256
257         Have the function tracer only trace the threads whose PID are
258         listed in this file.
259
260         If the "function-fork" option is set, then when a task whose
261         PID is listed in this file forks, the child's PID will
262         automatically be added to this file, and the child will be
263         traced by the function tracer as well. This option will also
264         cause PIDs of tasks that exit to be removed from the file.
265
266   set_ftrace_notrace_pid:
267
268         Have the function tracer ignore threads whose PID are listed in
269         this file.
270
271         If the "function-fork" option is set, then when a task whose
272         PID is listed in this file forks, the child's PID will
273         automatically be added to this file, and the child will not be
274         traced by the function tracer as well. This option will also
275         cause PIDs of tasks that exit to be removed from the file.
276
277         If a PID is in both this file and "set_ftrace_pid", then this
278         file takes precedence, and the thread will not be traced.
279
280   set_event_pid:
281
282         Have the events only trace a task with a PID listed in this file.
283         Note, sched_switch and sched_wake_up will also trace events
284         listed in this file.
285
286         To have the PIDs of children of tasks with their PID in this file
287         added on fork, enable the "event-fork" option. That option will also
288         cause the PIDs of tasks to be removed from this file when the task
289         exits.
290
291   set_event_notrace_pid:
292
293         Have the events not trace a task with a PID listed in this file.
294         Note, sched_switch and sched_wakeup will trace threads not listed
295         in this file, even if a thread's PID is in the file if the
296         sched_switch or sched_wakeup events also trace a thread that should
297         be traced.
298
299         To have the PIDs of children of tasks with their PID in this file
300         added on fork, enable the "event-fork" option. That option will also
301         cause the PIDs of tasks to be removed from this file when the task
302         exits.
303
304   set_graph_function:
305
306         Functions listed in this file will cause the function graph
307         tracer to only trace these functions and the functions that
308         they call. (See the section "dynamic ftrace" for more details).
309         Note, set_ftrace_filter and set_ftrace_notrace still affects
310         what functions are being traced.
311
312   set_graph_notrace:
313
314         Similar to set_graph_function, but will disable function graph
315         tracing when the function is hit until it exits the function.
316         This makes it possible to ignore tracing functions that are called
317         by a specific function.
318
319   available_filter_functions:
320
321         This lists the functions that ftrace has processed and can trace.
322         These are the function names that you can pass to
323         "set_ftrace_filter", "set_ftrace_notrace",
324         "set_graph_function", or "set_graph_notrace".
325         (See the section "dynamic ftrace" below for more details.)
326
327   available_filter_functions_addrs:
328
329         Similar to available_filter_functions, but with address displayed
330         for each function. The displayed address is the patch-site address
331         and can differ from /proc/kallsyms address.
332
333   dyn_ftrace_total_info:
334
335         This file is for debugging purposes. The number of functions that
336         have been converted to nops and are available to be traced.
337
338   enabled_functions:
339
340         This file is more for debugging ftrace, but can also be useful
341         in seeing if any function has a callback attached to it.
342         Not only does the trace infrastructure use ftrace function
343         trace utility, but other subsystems might too. This file
344         displays all functions that have a callback attached to them
345         as well as the number of callbacks that have been attached.
346         Note, a callback may also call multiple functions which will
347         not be listed in this count.
348
349         If the callback registered to be traced by a function with
350         the "save regs" attribute (thus even more overhead), a 'R'
351         will be displayed on the same line as the function that
352         is returning registers.
353
354         If the callback registered to be traced by a function with
355         the "ip modify" attribute (thus the regs->ip can be changed),
356         an 'I' will be displayed on the same line as the function that
357         can be overridden.
358
359         If a non ftrace trampoline is attached (BPF) a 'D' will be displayed.
360         Note, normal ftrace trampolines can also be attached, but only one
361         "direct" trampoline can be attached to a given function at a time.
362
363         Some architectures can not call direct trampolines, but instead have
364         the ftrace ops function located above the function entry point. In
365         such cases an 'O' will be displayed.
366
367         If a function had either the "ip modify" or a "direct" call attached to
368         it in the past, a 'M' will be shown. This flag is never cleared. It is
369         used to know if a function was every modified by the ftrace infrastructure,
370         and can be used for debugging.
371
372         If the architecture supports it, it will also show what callback
373         is being directly called by the function. If the count is greater
374         than 1 it most likely will be ftrace_ops_list_func().
375
376         If the callback of a function jumps to a trampoline that is
377         specific to the callback and which is not the standard trampoline,
378         its address will be printed as well as the function that the
379         trampoline calls.
380
381   touched_functions:
382
383         This file contains all the functions that ever had a function callback
384         to it via the ftrace infrastructure. It has the same format as
385         enabled_functions but shows all functions that have every been
386         traced.
387
388         To see any function that has every been modified by "ip modify" or a
389         direct trampoline, one can perform the following command:
390
391         grep ' M ' /sys/kernel/tracing/touched_functions
392
393   function_profile_enabled:
394
395         When set it will enable all functions with either the function
396         tracer, or if configured, the function graph tracer. It will
397         keep a histogram of the number of functions that were called
398         and if the function graph tracer was configured, it will also keep
399         track of the time spent in those functions. The histogram
400         content can be displayed in the files:
401
402         trace_stat/function<cpu> ( function0, function1, etc).
403
404   trace_stat:
405
406         A directory that holds different tracing stats.
407
408   kprobe_events:
409
410         Enable dynamic trace points. See kprobetrace.rst.
411
412   kprobe_profile:
413
414         Dynamic trace points stats. See kprobetrace.rst.
415
416   max_graph_depth:
417
418         Used with the function graph tracer. This is the max depth
419         it will trace into a function. Setting this to a value of
420         one will show only the first kernel function that is called
421         from user space.
422
423   printk_formats:
424
425         This is for tools that read the raw format files. If an event in
426         the ring buffer references a string, only a pointer to the string
427         is recorded into the buffer and not the string itself. This prevents
428         tools from knowing what that string was. This file displays the string
429         and address for the string allowing tools to map the pointers to what
430         the strings were.
431
432   saved_cmdlines:
433
434         Only the pid of the task is recorded in a trace event unless
435         the event specifically saves the task comm as well. Ftrace
436         makes a cache of pid mappings to comms to try to display
437         comms for events. If a pid for a comm is not listed, then
438         "<...>" is displayed in the output.
439
440         If the option "record-cmd" is set to "0", then comms of tasks
441         will not be saved during recording. By default, it is enabled.
442
443   saved_cmdlines_size:
444
445         By default, 128 comms are saved (see "saved_cmdlines" above). To
446         increase or decrease the amount of comms that are cached, echo
447         the number of comms to cache into this file.
448
449   saved_tgids:
450
451         If the option "record-tgid" is set, on each scheduling context switch
452         the Task Group ID of a task is saved in a table mapping the PID of
453         the thread to its TGID. By default, the "record-tgid" option is
454         disabled.
455
456   snapshot:
457
458         This displays the "snapshot" buffer and also lets the user
459         take a snapshot of the current running trace.
460         See the "Snapshot" section below for more details.
461
462   stack_max_size:
463
464         When the stack tracer is activated, this will display the
465         maximum stack size it has encountered.
466         See the "Stack Trace" section below.
467
468   stack_trace:
469
470         This displays the stack back trace of the largest stack
471         that was encountered when the stack tracer is activated.
472         See the "Stack Trace" section below.
473
474   stack_trace_filter:
475
476         This is similar to "set_ftrace_filter" but it limits what
477         functions the stack tracer will check.
478
479   trace_clock:
480
481         Whenever an event is recorded into the ring buffer, a
482         "timestamp" is added. This stamp comes from a specified
483         clock. By default, ftrace uses the "local" clock. This
484         clock is very fast and strictly per cpu, but on some
485         systems it may not be monotonic with respect to other
486         CPUs. In other words, the local clocks may not be in sync
487         with local clocks on other CPUs.
488
489         Usual clocks for tracing::
490
491           # cat trace_clock
492           [local] global counter x86-tsc
493
494         The clock with the square brackets around it is the one in effect.
495
496         local:
497                 Default clock, but may not be in sync across CPUs
498
499         global:
500                 This clock is in sync with all CPUs but may
501                 be a bit slower than the local clock.
502
503         counter:
504                 This is not a clock at all, but literally an atomic
505                 counter. It counts up one by one, but is in sync
506                 with all CPUs. This is useful when you need to
507                 know exactly the order events occurred with respect to
508                 each other on different CPUs.
509
510         uptime:
511                 This uses the jiffies counter and the time stamp
512                 is relative to the time since boot up.
513
514         perf:
515                 This makes ftrace use the same clock that perf uses.
516                 Eventually perf will be able to read ftrace buffers
517                 and this will help out in interleaving the data.
518
519         x86-tsc:
520                 Architectures may define their own clocks. For
521                 example, x86 uses its own TSC cycle clock here.
522
523         ppc-tb:
524                 This uses the powerpc timebase register value.
525                 This is in sync across CPUs and can also be used
526                 to correlate events across hypervisor/guest if
527                 tb_offset is known.
528
529         mono:
530                 This uses the fast monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC)
531                 which is monotonic and is subject to NTP rate adjustments.
532
533         mono_raw:
534                 This is the raw monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC_RAW)
535                 which is monotonic but is not subject to any rate adjustments
536                 and ticks at the same rate as the hardware clocksource.
537
538         boot:
539                 This is the boot clock (CLOCK_BOOTTIME) and is based on the
540                 fast monotonic clock, but also accounts for time spent in
541                 suspend. Since the clock access is designed for use in
542                 tracing in the suspend path, some side effects are possible
543                 if clock is accessed after the suspend time is accounted before
544                 the fast mono clock is updated. In this case, the clock update
545                 appears to happen slightly sooner than it normally would have.
546                 Also on 32-bit systems, it's possible that the 64-bit boot offset
547                 sees a partial update. These effects are rare and post
548                 processing should be able to handle them. See comments in the
549                 ktime_get_boot_fast_ns() function for more information.
550
551         tai:
552                 This is the tai clock (CLOCK_TAI) and is derived from the wall-
553                 clock time. However, this clock does not experience
554                 discontinuities and backwards jumps caused by NTP inserting leap
555                 seconds. Since the clock access is designed for use in tracing,
556                 side effects are possible. The clock access may yield wrong
557                 readouts in case the internal TAI offset is updated e.g., caused
558                 by setting the system time or using adjtimex() with an offset.
559                 These effects are rare and post processing should be able to
560                 handle them. See comments in the ktime_get_tai_fast_ns()
561                 function for more information.
562
563         To set a clock, simply echo the clock name into this file::
564
565           # echo global > trace_clock
566
567         Setting a clock clears the ring buffer content as well as the
568         "snapshot" buffer.
569
570   trace_marker:
571
572         This is a very useful file for synchronizing user space
573         with events happening in the kernel. Writing strings into
574         this file will be written into the ftrace buffer.
575
576         It is useful in applications to open this file at the start
577         of the application and just reference the file descriptor
578         for the file::
579
580                 void trace_write(const char *fmt, ...)
581                 {
582                         va_list ap;
583                         char buf[256];
584                         int n;
585
586                         if (trace_fd < 0)
587                                 return;
588
589                         va_start(ap, fmt);
590                         n = vsnprintf(buf, 256, fmt, ap);
591                         va_end(ap);
592
593                         write(trace_fd, buf, n);
594                 }
595
596         start::
597
598                 trace_fd = open("trace_marker", O_WRONLY);
599
600         Note: Writing into the trace_marker file can also initiate triggers
601               that are written into /sys/kernel/tracing/events/ftrace/print/trigger
602               See "Event triggers" in Documentation/trace/events.rst and an
603               example in Documentation/trace/histogram.rst (Section 3.)
604
605   trace_marker_raw:
606
607         This is similar to trace_marker above, but is meant for binary data
608         to be written to it, where a tool can be used to parse the data
609         from trace_pipe_raw.
610
611   uprobe_events:
612
613         Add dynamic tracepoints in programs.
614         See uprobetracer.rst
615
616   uprobe_profile:
617
618         Uprobe statistics. See uprobetrace.txt
619
620   instances:
621
622         This is a way to make multiple trace buffers where different
623         events can be recorded in different buffers.
624         See "Instances" section below.
625
626   events:
627
628         This is the trace event directory. It holds event tracepoints
629         (also known as static tracepoints) that have been compiled
630         into the kernel. It shows what event tracepoints exist
631         and how they are grouped by system. There are "enable"
632         files at various levels that can enable the tracepoints
633         when a "1" is written to them.
634
635         See events.rst for more information.
636
637   set_event:
638
639         By echoing in the event into this file, will enable that event.
640
641         See events.rst for more information.
642
643   available_events:
644
645         A list of events that can be enabled in tracing.
646
647         See events.rst for more information.
648
649   timestamp_mode:
650
651         Certain tracers may change the timestamp mode used when
652         logging trace events into the event buffer.  Events with
653         different modes can coexist within a buffer but the mode in
654         effect when an event is logged determines which timestamp mode
655         is used for that event.  The default timestamp mode is
656         'delta'.
657
658         Usual timestamp modes for tracing:
659
660           # cat timestamp_mode
661           [delta] absolute
662
663           The timestamp mode with the square brackets around it is the
664           one in effect.
665
666           delta: Default timestamp mode - timestamp is a delta against
667                  a per-buffer timestamp.
668
669           absolute: The timestamp is a full timestamp, not a delta
670                  against some other value.  As such it takes up more
671                  space and is less efficient.
672
673   hwlat_detector:
674
675         Directory for the Hardware Latency Detector.
676         See "Hardware Latency Detector" section below.
677
678   per_cpu:
679
680         This is a directory that contains the trace per_cpu information.
681
682   per_cpu/cpu0/buffer_size_kb:
683
684         The ftrace buffer is defined per_cpu. That is, there's a separate
685         buffer for each CPU to allow writes to be done atomically,
686         and free from cache bouncing. These buffers may have different
687         size buffers. This file is similar to the buffer_size_kb
688         file, but it only displays or sets the buffer size for the
689         specific CPU. (here cpu0).
690
691   per_cpu/cpu0/trace:
692
693         This is similar to the "trace" file, but it will only display
694         the data specific for the CPU. If written to, it only clears
695         the specific CPU buffer.
696
697   per_cpu/cpu0/trace_pipe
698
699         This is similar to the "trace_pipe" file, and is a consuming
700         read, but it will only display (and consume) the data specific
701         for the CPU.
702
703   per_cpu/cpu0/trace_pipe_raw
704
705         For tools that can parse the ftrace ring buffer binary format,
706         the trace_pipe_raw file can be used to extract the data
707         from the ring buffer directly. With the use of the splice()
708         system call, the buffer data can be quickly transferred to
709         a file or to the network where a server is collecting the
710         data.
711
712         Like trace_pipe, this is a consuming reader, where multiple
713         reads will always produce different data.
714
715   per_cpu/cpu0/snapshot:
716
717         This is similar to the main "snapshot" file, but will only
718         snapshot the current CPU (if supported). It only displays
719         the content of the snapshot for a given CPU, and if
720         written to, only clears this CPU buffer.
721
722   per_cpu/cpu0/snapshot_raw:
723
724         Similar to the trace_pipe_raw, but will read the binary format
725         from the snapshot buffer for the given CPU.
726
727   per_cpu/cpu0/stats:
728
729         This displays certain stats about the ring buffer:
730
731         entries:
732                 The number of events that are still in the buffer.
733
734         overrun:
735                 The number of lost events due to overwriting when
736                 the buffer was full.
737
738         commit overrun:
739                 Should always be zero.
740                 This gets set if so many events happened within a nested
741                 event (ring buffer is re-entrant), that it fills the
742                 buffer and starts dropping events.
743
744         bytes:
745                 Bytes actually read (not overwritten).
746
747         oldest event ts:
748                 The oldest timestamp in the buffer
749
750         now ts:
751                 The current timestamp
752
753         dropped events:
754                 Events lost due to overwrite option being off.
755
756         read events:
757                 The number of events read.
758
759 The Tracers
760 -----------
761
762 Here is the list of current tracers that may be configured.
763
764   "function"
765
766         Function call tracer to trace all kernel functions.
767
768   "function_graph"
769
770         Similar to the function tracer except that the
771         function tracer probes the functions on their entry
772         whereas the function graph tracer traces on both entry
773         and exit of the functions. It then provides the ability
774         to draw a graph of function calls similar to C code
775         source.
776
777   "blk"
778
779         The block tracer. The tracer used by the blktrace user
780         application.
781
782   "hwlat"
783
784         The Hardware Latency tracer is used to detect if the hardware
785         produces any latency. See "Hardware Latency Detector" section
786         below.
787
788   "irqsoff"
789
790         Traces the areas that disable interrupts and saves
791         the trace with the longest max latency.
792         See tracing_max_latency. When a new max is recorded,
793         it replaces the old trace. It is best to view this
794         trace with the latency-format option enabled, which
795         happens automatically when the tracer is selected.
796
797   "preemptoff"
798
799         Similar to irqsoff but traces and records the amount of
800         time for which preemption is disabled.
801
802   "preemptirqsoff"
803
804         Similar to irqsoff and preemptoff, but traces and
805         records the largest time for which irqs and/or preemption
806         is disabled.
807
808   "wakeup"
809
810         Traces and records the max latency that it takes for
811         the highest priority task to get scheduled after
812         it has been woken up.
813         Traces all tasks as an average developer would expect.
814
815   "wakeup_rt"
816
817         Traces and records the max latency that it takes for just
818         RT tasks (as the current "wakeup" does). This is useful
819         for those interested in wake up timings of RT tasks.
820
821   "wakeup_dl"
822
823         Traces and records the max latency that it takes for
824         a SCHED_DEADLINE task to be woken (as the "wakeup" and
825         "wakeup_rt" does).
826
827   "mmiotrace"
828
829         A special tracer that is used to trace binary module.
830         It will trace all the calls that a module makes to the
831         hardware. Everything it writes and reads from the I/O
832         as well.
833
834   "branch"
835
836         This tracer can be configured when tracing likely/unlikely
837         calls within the kernel. It will trace when a likely and
838         unlikely branch is hit and if it was correct in its prediction
839         of being correct.
840
841   "nop"
842
843         This is the "trace nothing" tracer. To remove all
844         tracers from tracing simply echo "nop" into
845         current_tracer.
846
847 Error conditions
848 ----------------
849
850   For most ftrace commands, failure modes are obvious and communicated
851   using standard return codes.
852
853   For other more involved commands, extended error information may be
854   available via the tracing/error_log file.  For the commands that
855   support it, reading the tracing/error_log file after an error will
856   display more detailed information about what went wrong, if
857   information is available.  The tracing/error_log file is a circular
858   error log displaying a small number (currently, 8) of ftrace errors
859   for the last (8) failed commands.
860
861   The extended error information and usage takes the form shown in
862   this example::
863
864     # echo xxx > /sys/kernel/tracing/events/sched/sched_wakeup/trigger
865     echo: write error: Invalid argument
866
867     # cat /sys/kernel/tracing/error_log
868     [ 5348.887237] location: error: Couldn't yyy: zzz
869       Command: xxx
870                ^
871     [ 7517.023364] location: error: Bad rrr: sss
872       Command: ppp qqq
873                    ^
874
875   To clear the error log, echo the empty string into it::
876
877     # echo > /sys/kernel/tracing/error_log
878
879 Examples of using the tracer
880 ----------------------------
881
882 Here are typical examples of using the tracers when controlling
883 them only with the tracefs interface (without using any
884 user-land utilities).
885
886 Output format:
887 --------------
888
889 Here is an example of the output format of the file "trace"::
890
891   # tracer: function
892   #
893   # entries-in-buffer/entries-written: 140080/250280   #P:4
894   #
895   #                              _-----=> irqs-off
896   #                             / _----=> need-resched
897   #                            | / _---=> hardirq/softirq
898   #                            || / _--=> preempt-depth
899   #                            ||| /     delay
900   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
901   #              | |       |   ||||       |         |
902               bash-1977  [000] .... 17284.993652: sys_close <-system_call_fastpath
903               bash-1977  [000] .... 17284.993653: __close_fd <-sys_close
904               bash-1977  [000] .... 17284.993653: _raw_spin_lock <-__close_fd
905               sshd-1974  [003] .... 17284.993653: __srcu_read_unlock <-fsnotify
906               bash-1977  [000] .... 17284.993654: add_preempt_count <-_raw_spin_lock
907               bash-1977  [000] ...1 17284.993655: _raw_spin_unlock <-__close_fd
908               bash-1977  [000] ...1 17284.993656: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
909               bash-1977  [000] .... 17284.993657: filp_close <-__close_fd
910               bash-1977  [000] .... 17284.993657: dnotify_flush <-filp_close
911               sshd-1974  [003] .... 17284.993658: sys_select <-system_call_fastpath
912               ....
913
914 A header is printed with the tracer name that is represented by
915 the trace. In this case the tracer is "function". Then it shows the
916 number of events in the buffer as well as the total number of entries
917 that were written. The difference is the number of entries that were
918 lost due to the buffer filling up (250280 - 140080 = 110200 events
919 lost).
920
921 The header explains the content of the events. Task name "bash", the task
922 PID "1977", the CPU that it was running on "000", the latency format
923 (explained below), the timestamp in <secs>.<usecs> format, the
924 function name that was traced "sys_close" and the parent function that
925 called this function "system_call_fastpath". The timestamp is the time
926 at which the function was entered.
927
928 Latency trace format
929 --------------------
930
931 When the latency-format option is enabled or when one of the latency
932 tracers is set, the trace file gives somewhat more information to see
933 why a latency happened. Here is a typical trace::
934
935   # tracer: irqsoff
936   #
937   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
938   # --------------------------------------------------------------------
939   # latency: 259 us, #4/4, CPU#2 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
940   #    -----------------
941   #    | task: ps-6143 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
942   #    -----------------
943   #  => started at: __lock_task_sighand
944   #  => ended at:   _raw_spin_unlock_irqrestore
945   #
946   #
947   #                  _------=> CPU#            
948   #                 / _-----=> irqs-off        
949   #                | / _----=> need-resched    
950   #                || / _---=> hardirq/softirq 
951   #                ||| / _--=> preempt-depth   
952   #                |||| /     delay             
953   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
954   #     \   /      |||||  \    |   /           
955         ps-6143    2d...    0us!: trace_hardirqs_off <-__lock_task_sighand
956         ps-6143    2d..1  259us+: trace_hardirqs_on <-_raw_spin_unlock_irqrestore
957         ps-6143    2d..1  263us+: time_hardirqs_on <-_raw_spin_unlock_irqrestore
958         ps-6143    2d..1  306us : <stack trace>
959    => trace_hardirqs_on_caller
960    => trace_hardirqs_on
961    => _raw_spin_unlock_irqrestore
962    => do_task_stat
963    => proc_tgid_stat
964    => proc_single_show
965    => seq_read
966    => vfs_read
967    => sys_read
968    => system_call_fastpath
969
970
971 This shows that the current tracer is "irqsoff" tracing the time
972 for which interrupts were disabled. It gives the trace version (which
973 never changes) and the version of the kernel upon which this was executed on
974 (3.8). Then it displays the max latency in microseconds (259 us). The number
975 of trace entries displayed and the total number (both are four: #4/4).
976 VP, KP, SP, and HP are always zero and are reserved for later use.
977 #P is the number of online CPUs (#P:4).
978
979 The task is the process that was running when the latency
980 occurred. (ps pid: 6143).
981
982 The start and stop (the functions in which the interrupts were
983 disabled and enabled respectively) that caused the latencies:
984
985   - __lock_task_sighand is where the interrupts were disabled.
986   - _raw_spin_unlock_irqrestore is where they were enabled again.
987
988 The next lines after the header are the trace itself. The header
989 explains which is which.
990
991   cmd: The name of the process in the trace.
992
993   pid: The PID of that process.
994
995   CPU#: The CPU which the process was running on.
996
997   irqs-off: 'd' interrupts are disabled. '.' otherwise.
998         .. caution:: If the architecture does not support a way to
999                 read the irq flags variable, an 'X' will always
1000                 be printed here.
1001
1002   need-resched:
1003         - 'N' both TIF_NEED_RESCHED and PREEMPT_NEED_RESCHED is set,
1004         - 'n' only TIF_NEED_RESCHED is set,
1005         - 'p' only PREEMPT_NEED_RESCHED is set,
1006         - '.' otherwise.
1007
1008   hardirq/softirq:
1009         - 'Z' - NMI occurred inside a hardirq
1010         - 'z' - NMI is running
1011         - 'H' - hard irq occurred inside a softirq.
1012         - 'h' - hard irq is running
1013         - 's' - soft irq is running
1014         - '.' - normal context.
1015
1016   preempt-depth: The level of preempt_disabled
1017
1018 The above is mostly meaningful for kernel developers.
1019
1020   time:
1021         When the latency-format option is enabled, the trace file
1022         output includes a timestamp relative to the start of the
1023         trace. This differs from the output when latency-format
1024         is disabled, which includes an absolute timestamp.
1025
1026   delay:
1027         This is just to help catch your eye a bit better. And
1028         needs to be fixed to be only relative to the same CPU.
1029         The marks are determined by the difference between this
1030         current trace and the next trace.
1031
1032           - '$' - greater than 1 second
1033           - '@' - greater than 100 millisecond
1034           - '*' - greater than 10 millisecond
1035           - '#' - greater than 1000 microsecond
1036           - '!' - greater than 100 microsecond
1037           - '+' - greater than 10 microsecond
1038           - ' ' - less than or equal to 10 microsecond.
1039
1040   The rest is the same as the 'trace' file.
1041
1042   Note, the latency tracers will usually end with a back trace
1043   to easily find where the latency occurred.
1044
1045 trace_options
1046 -------------
1047
1048 The trace_options file (or the options directory) is used to control
1049 what gets printed in the trace output, or manipulate the tracers.
1050 To see what is available, simply cat the file::
1051
1052   cat trace_options
1053         print-parent
1054         nosym-offset
1055         nosym-addr
1056         noverbose
1057         noraw
1058         nohex
1059         nobin
1060         noblock
1061         nofields
1062         trace_printk
1063         annotate
1064         nouserstacktrace
1065         nosym-userobj
1066         noprintk-msg-only
1067         context-info
1068         nolatency-format
1069         record-cmd
1070         norecord-tgid
1071         overwrite
1072         nodisable_on_free
1073         irq-info
1074         markers
1075         noevent-fork
1076         function-trace
1077         nofunction-fork
1078         nodisplay-graph
1079         nostacktrace
1080         nobranch
1081
1082 To disable one of the options, echo in the option prepended with
1083 "no"::
1084
1085   echo noprint-parent > trace_options
1086
1087 To enable an option, leave off the "no"::
1088
1089   echo sym-offset > trace_options
1090
1091 Here are the available options:
1092
1093   print-parent
1094         On function traces, display the calling (parent)
1095         function as well as the function being traced.
1096         ::
1097
1098           print-parent:
1099            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <-kstrtoul
1100
1101           noprint-parent:
1102            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul
1103
1104
1105   sym-offset
1106         Display not only the function name, but also the
1107         offset in the function. For example, instead of
1108         seeing just "ktime_get", you will see
1109         "ktime_get+0xb/0x20".
1110         ::
1111
1112           sym-offset:
1113            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul+0x6/0xa0
1114
1115   sym-addr
1116         This will also display the function address as well
1117         as the function name.
1118         ::
1119
1120           sym-addr:
1121            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <c0339346>
1122
1123   verbose
1124         This deals with the trace file when the
1125         latency-format option is enabled.
1126         ::
1127
1128             bash  4000 1 0 00000000 00010a95 [58127d26] 1720.415ms \
1129             (+0.000ms): simple_strtoul (kstrtoul)
1130
1131   raw
1132         This will display raw numbers. This option is best for
1133         use with user applications that can translate the raw
1134         numbers better than having it done in the kernel.
1135
1136   hex
1137         Similar to raw, but the numbers will be in a hexadecimal format.
1138
1139   bin
1140         This will print out the formats in raw binary.
1141
1142   block
1143         When set, reading trace_pipe will not block when polled.
1144
1145   fields
1146         Print the fields as described by their types. This is a better
1147         option than using hex, bin or raw, as it gives a better parsing
1148         of the content of the event.
1149
1150   trace_printk
1151         Can disable trace_printk() from writing into the buffer.
1152
1153   annotate
1154         It is sometimes confusing when the CPU buffers are full
1155         and one CPU buffer had a lot of events recently, thus
1156         a shorter time frame, were another CPU may have only had
1157         a few events, which lets it have older events. When
1158         the trace is reported, it shows the oldest events first,
1159         and it may look like only one CPU ran (the one with the
1160         oldest events). When the annotate option is set, it will
1161         display when a new CPU buffer started::
1162
1163                           <idle>-0     [001] dNs4 21169.031481: wake_up_idle_cpu <-add_timer_on
1164                           <idle>-0     [001] dNs4 21169.031482: _raw_spin_unlock_irqrestore <-add_timer_on
1165                           <idle>-0     [001] .Ns4 21169.031484: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
1166                 ##### CPU 2 buffer started ####
1167                           <idle>-0     [002] .N.1 21169.031484: rcu_idle_exit <-cpu_idle
1168                           <idle>-0     [001] .Ns3 21169.031484: _raw_spin_unlock <-clocksource_watchdog
1169                           <idle>-0     [001] .Ns3 21169.031485: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1170
1171   userstacktrace
1172         This option changes the trace. It records a
1173         stacktrace of the current user space thread after
1174         each trace event.
1175
1176   sym-userobj
1177         when user stacktrace are enabled, look up which
1178         object the address belongs to, and print a
1179         relative address. This is especially useful when
1180         ASLR is on, otherwise you don't get a chance to
1181         resolve the address to object/file/line after
1182         the app is no longer running
1183
1184         The lookup is performed when you read
1185         trace,trace_pipe. Example::
1186
1187                   a.out-1623  [000] 40874.465068: /root/a.out[+0x480] <-/root/a.out[+0
1188                   x494] <- /root/a.out[+0x4a8] <- /lib/libc-2.7.so[+0x1e1a6]
1189
1190
1191   printk-msg-only
1192         When set, trace_printk()s will only show the format
1193         and not their parameters (if trace_bprintk() or
1194         trace_bputs() was used to save the trace_printk()).
1195
1196   context-info
1197         Show only the event data. Hides the comm, PID,
1198         timestamp, CPU, and other useful data.
1199
1200   latency-format
1201         This option changes the trace output. When it is enabled,
1202         the trace displays additional information about the
1203         latency, as described in "Latency trace format".
1204
1205   pause-on-trace
1206         When set, opening the trace file for read, will pause
1207         writing to the ring buffer (as if tracing_on was set to zero).
1208         This simulates the original behavior of the trace file.
1209         When the file is closed, tracing will be enabled again.
1210
1211   hash-ptr
1212         When set, "%p" in the event printk format displays the
1213         hashed pointer value instead of real address.
1214         This will be useful if you want to find out which hashed
1215         value is corresponding to the real value in trace log.
1216
1217   record-cmd
1218         When any event or tracer is enabled, a hook is enabled
1219         in the sched_switch trace point to fill comm cache
1220         with mapped pids and comms. But this may cause some
1221         overhead, and if you only care about pids, and not the
1222         name of the task, disabling this option can lower the
1223         impact of tracing. See "saved_cmdlines".
1224
1225   record-tgid
1226         When any event or tracer is enabled, a hook is enabled
1227         in the sched_switch trace point to fill the cache of
1228         mapped Thread Group IDs (TGID) mapping to pids. See
1229         "saved_tgids".
1230
1231   overwrite
1232         This controls what happens when the trace buffer is
1233         full. If "1" (default), the oldest events are
1234         discarded and overwritten. If "0", then the newest
1235         events are discarded.
1236         (see per_cpu/cpu0/stats for overrun and dropped)
1237
1238   disable_on_free
1239         When the free_buffer is closed, tracing will
1240         stop (tracing_on set to 0).
1241
1242   irq-info
1243         Shows the interrupt, preempt count, need resched data.
1244         When disabled, the trace looks like::
1245
1246                 # tracer: function
1247                 #
1248                 # entries-in-buffer/entries-written: 144405/9452052   #P:4
1249                 #
1250                 #           TASK-PID   CPU#      TIMESTAMP  FUNCTION
1251                 #              | |       |          |         |
1252                           <idle>-0     [002]  23636.756054: ttwu_do_activate.constprop.89 <-try_to_wake_up
1253                           <idle>-0     [002]  23636.756054: activate_task <-ttwu_do_activate.constprop.89
1254                           <idle>-0     [002]  23636.756055: enqueue_task <-activate_task
1255
1256
1257   markers
1258         When set, the trace_marker is writable (only by root).
1259         When disabled, the trace_marker will error with EINVAL
1260         on write.
1261
1262   event-fork
1263         When set, tasks with PIDs listed in set_event_pid will have
1264         the PIDs of their children added to set_event_pid when those
1265         tasks fork. Also, when tasks with PIDs in set_event_pid exit,
1266         their PIDs will be removed from the file.
1267
1268         This affects PIDs listed in set_event_notrace_pid as well.
1269
1270   function-trace
1271         The latency tracers will enable function tracing
1272         if this option is enabled (default it is). When
1273         it is disabled, the latency tracers do not trace
1274         functions. This keeps the overhead of the tracer down
1275         when performing latency tests.
1276
1277   function-fork
1278         When set, tasks with PIDs listed in set_ftrace_pid will
1279         have the PIDs of their children added to set_ftrace_pid
1280         when those tasks fork. Also, when tasks with PIDs in
1281         set_ftrace_pid exit, their PIDs will be removed from the
1282         file.
1283
1284         This affects PIDs in set_ftrace_notrace_pid as well.
1285
1286   display-graph
1287         When set, the latency tracers (irqsoff, wakeup, etc) will
1288         use function graph tracing instead of function tracing.
1289
1290   stacktrace
1291         When set, a stack trace is recorded after any trace event
1292         is recorded.
1293
1294   branch
1295         Enable branch tracing with the tracer. This enables branch
1296         tracer along with the currently set tracer. Enabling this
1297         with the "nop" tracer is the same as just enabling the
1298         "branch" tracer.
1299
1300 .. tip:: Some tracers have their own options. They only appear in this
1301        file when the tracer is active. They always appear in the
1302        options directory.
1303
1304
1305 Here are the per tracer options:
1306
1307 Options for function tracer:
1308
1309   func_stack_trace
1310         When set, a stack trace is recorded after every
1311         function that is recorded. NOTE! Limit the functions
1312         that are recorded before enabling this, with
1313         "set_ftrace_filter" otherwise the system performance
1314         will be critically degraded. Remember to disable
1315         this option before clearing the function filter.
1316
1317 Options for function_graph tracer:
1318
1319  Since the function_graph tracer has a slightly different output
1320  it has its own options to control what is displayed.
1321
1322   funcgraph-overrun
1323         When set, the "overrun" of the graph stack is
1324         displayed after each function traced. The
1325         overrun, is when the stack depth of the calls
1326         is greater than what is reserved for each task.
1327         Each task has a fixed array of functions to
1328         trace in the call graph. If the depth of the
1329         calls exceeds that, the function is not traced.
1330         The overrun is the number of functions missed
1331         due to exceeding this array.
1332
1333   funcgraph-cpu
1334         When set, the CPU number of the CPU where the trace
1335         occurred is displayed.
1336
1337   funcgraph-overhead
1338         When set, if the function takes longer than
1339         A certain amount, then a delay marker is
1340         displayed. See "delay" above, under the
1341         header description.
1342
1343   funcgraph-proc
1344         Unlike other tracers, the process' command line
1345         is not displayed by default, but instead only
1346         when a task is traced in and out during a context
1347         switch. Enabling this options has the command
1348         of each process displayed at every line.
1349
1350   funcgraph-duration
1351         At the end of each function (the return)
1352         the duration of the amount of time in the
1353         function is displayed in microseconds.
1354
1355   funcgraph-abstime
1356         When set, the timestamp is displayed at each line.
1357
1358   funcgraph-irqs
1359         When disabled, functions that happen inside an
1360         interrupt will not be traced.
1361
1362   funcgraph-tail
1363         When set, the return event will include the function
1364         that it represents. By default this is off, and
1365         only a closing curly bracket "}" is displayed for
1366         the return of a function.
1367
1368   funcgraph-retval
1369         When set, the return value of each traced function
1370         will be printed after an equal sign "=". By default
1371         this is off.
1372
1373   funcgraph-retval-hex
1374         When set, the return value will always be printed
1375         in hexadecimal format. If the option is not set and
1376         the return value is an error code, it will be printed
1377         in signed decimal format; otherwise it will also be
1378         printed in hexadecimal format. By default, this option
1379         is off.
1380
1381   sleep-time
1382         When running function graph tracer, to include
1383         the time a task schedules out in its function.
1384         When enabled, it will account time the task has been
1385         scheduled out as part of the function call.
1386
1387   graph-time
1388         When running function profiler with function graph tracer,
1389         to include the time to call nested functions. When this is
1390         not set, the time reported for the function will only
1391         include the time the function itself executed for, not the
1392         time for functions that it called.
1393
1394 Options for blk tracer:
1395
1396   blk_classic
1397         Shows a more minimalistic output.
1398
1399
1400 irqsoff
1401 -------
1402
1403 When interrupts are disabled, the CPU can not react to any other
1404 external event (besides NMIs and SMIs). This prevents the timer
1405 interrupt from triggering or the mouse interrupt from letting
1406 the kernel know of a new mouse event. The result is a latency
1407 with the reaction time.
1408
1409 The irqsoff tracer tracks the time for which interrupts are
1410 disabled. When a new maximum latency is hit, the tracer saves
1411 the trace leading up to that latency point so that every time a
1412 new maximum is reached, the old saved trace is discarded and the
1413 new trace is saved.
1414
1415 To reset the maximum, echo 0 into tracing_max_latency. Here is
1416 an example::
1417
1418   # echo 0 > options/function-trace
1419   # echo irqsoff > current_tracer
1420   # echo 1 > tracing_on
1421   # echo 0 > tracing_max_latency
1422   # ls -ltr
1423   [...]
1424   # echo 0 > tracing_on
1425   # cat trace
1426   # tracer: irqsoff
1427   #
1428   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1429   # --------------------------------------------------------------------
1430   # latency: 16 us, #4/4, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1431   #    -----------------
1432   #    | task: swapper/0-0 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1433   #    -----------------
1434   #  => started at: run_timer_softirq
1435   #  => ended at:   run_timer_softirq
1436   #
1437   #
1438   #                  _------=> CPU#            
1439   #                 / _-----=> irqs-off        
1440   #                | / _----=> need-resched    
1441   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1442   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1443   #                |||| /     delay             
1444   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1445   #     \   /      |||||  \    |   /           
1446     <idle>-0       0d.s2    0us+: _raw_spin_lock_irq <-run_timer_softirq
1447     <idle>-0       0dNs3   17us : _raw_spin_unlock_irq <-run_timer_softirq
1448     <idle>-0       0dNs3   17us+: trace_hardirqs_on <-run_timer_softirq
1449     <idle>-0       0dNs3   25us : <stack trace>
1450    => _raw_spin_unlock_irq
1451    => run_timer_softirq
1452    => __do_softirq
1453    => call_softirq
1454    => do_softirq
1455    => irq_exit
1456    => smp_apic_timer_interrupt
1457    => apic_timer_interrupt
1458    => rcu_idle_exit
1459    => cpu_idle
1460    => rest_init
1461    => start_kernel
1462    => x86_64_start_reservations
1463    => x86_64_start_kernel
1464
1465 Here we see that we had a latency of 16 microseconds (which is
1466 very good). The _raw_spin_lock_irq in run_timer_softirq disabled
1467 interrupts. The difference between the 16 and the displayed
1468 timestamp 25us occurred because the clock was incremented
1469 between the time of recording the max latency and the time of
1470 recording the function that had that latency.
1471
1472 Note the above example had function-trace not set. If we set
1473 function-trace, we get a much larger output::
1474
1475  with echo 1 > options/function-trace
1476
1477   # tracer: irqsoff
1478   #
1479   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1480   # --------------------------------------------------------------------
1481   # latency: 71 us, #168/168, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1482   #    -----------------
1483   #    | task: bash-2042 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1484   #    -----------------
1485   #  => started at: ata_scsi_queuecmd
1486   #  => ended at:   ata_scsi_queuecmd
1487   #
1488   #
1489   #                  _------=> CPU#            
1490   #                 / _-----=> irqs-off        
1491   #                | / _----=> need-resched    
1492   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1493   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1494   #                |||| /     delay             
1495   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1496   #     \   /      |||||  \    |   /           
1497       bash-2042    3d...    0us : _raw_spin_lock_irqsave <-ata_scsi_queuecmd
1498       bash-2042    3d...    0us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
1499       bash-2042    3d..1    1us : ata_scsi_find_dev <-ata_scsi_queuecmd
1500       bash-2042    3d..1    1us : __ata_scsi_find_dev <-ata_scsi_find_dev
1501       bash-2042    3d..1    2us : ata_find_dev.part.14 <-__ata_scsi_find_dev
1502       bash-2042    3d..1    2us : ata_qc_new_init <-__ata_scsi_queuecmd
1503       bash-2042    3d..1    3us : ata_sg_init <-__ata_scsi_queuecmd
1504       bash-2042    3d..1    4us : ata_scsi_rw_xlat <-__ata_scsi_queuecmd
1505       bash-2042    3d..1    4us : ata_build_rw_tf <-ata_scsi_rw_xlat
1506   [...]
1507       bash-2042    3d..1   67us : delay_tsc <-__delay
1508       bash-2042    3d..1   67us : add_preempt_count <-delay_tsc
1509       bash-2042    3d..2   67us : sub_preempt_count <-delay_tsc
1510       bash-2042    3d..1   67us : add_preempt_count <-delay_tsc
1511       bash-2042    3d..2   68us : sub_preempt_count <-delay_tsc
1512       bash-2042    3d..1   68us+: ata_bmdma_start <-ata_bmdma_qc_issue
1513       bash-2042    3d..1   71us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1514       bash-2042    3d..1   71us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1515       bash-2042    3d..1   72us+: trace_hardirqs_on <-ata_scsi_queuecmd
1516       bash-2042    3d..1  120us : <stack trace>
1517    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1518    => ata_scsi_queuecmd
1519    => scsi_dispatch_cmd
1520    => scsi_request_fn
1521    => __blk_run_queue_uncond
1522    => __blk_run_queue
1523    => blk_queue_bio
1524    => submit_bio_noacct
1525    => submit_bio
1526    => submit_bh
1527    => __ext3_get_inode_loc
1528    => ext3_iget
1529    => ext3_lookup
1530    => lookup_real
1531    => __lookup_hash
1532    => walk_component
1533    => lookup_last
1534    => path_lookupat
1535    => filename_lookup
1536    => user_path_at_empty
1537    => user_path_at
1538    => vfs_fstatat
1539    => vfs_stat
1540    => sys_newstat
1541    => system_call_fastpath
1542
1543
1544 Here we traced a 71 microsecond latency. But we also see all the
1545 functions that were called during that time. Note that by
1546 enabling function tracing, we incur an added overhead. This
1547 overhead may extend the latency times. But nevertheless, this
1548 trace has provided some very helpful debugging information.
1549
1550 If we prefer function graph output instead of function, we can set
1551 display-graph option::
1552
1553  with echo 1 > options/display-graph
1554
1555   # tracer: irqsoff
1556   #
1557   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 4.20.0-rc6+
1558   # --------------------------------------------------------------------
1559   # latency: 3751 us, #274/274, CPU#0 | (M:desktop VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1560   #    -----------------
1561   #    | task: bash-1507 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1562   #    -----------------
1563   #  => started at: free_debug_processing
1564   #  => ended at:   return_to_handler
1565   #
1566   #
1567   #                                       _-----=> irqs-off
1568   #                                      / _----=> need-resched
1569   #                                     | / _---=> hardirq/softirq
1570   #                                     || / _--=> preempt-depth
1571   #                                     ||| /
1572   #   REL TIME      CPU  TASK/PID       ||||     DURATION                  FUNCTION CALLS
1573   #      |          |     |    |        ||||      |   |                     |   |   |   |
1574           0 us |   0)   bash-1507    |  d... |   0.000 us    |  _raw_spin_lock_irqsave();
1575           0 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.378 us    |    do_raw_spin_trylock();
1576           1 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |    set_track() {
1577           2 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |      save_stack_trace() {
1578           2 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |        __save_stack_trace() {
1579           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |          __unwind_start() {
1580           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |            get_stack_info() {
1581           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |   0.351 us    |              in_task_stack();
1582           4 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |   1.107 us    |            }
1583   [...]
1584        3750 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.516 us    |      do_raw_spin_unlock();
1585        3750 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.000 us    |  _raw_spin_unlock_irqrestore();
1586        3764 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.000 us    |  tracer_hardirqs_on();
1587       bash-1507    0d..1 3792us : <stack trace>
1588    => free_debug_processing
1589    => __slab_free
1590    => kmem_cache_free
1591    => vm_area_free
1592    => remove_vma
1593    => exit_mmap
1594    => mmput
1595    => begin_new_exec
1596    => load_elf_binary
1597    => search_binary_handler
1598    => __do_execve_file.isra.32
1599    => __x64_sys_execve
1600    => do_syscall_64
1601    => entry_SYSCALL_64_after_hwframe
1602
1603 preemptoff
1604 ----------
1605
1606 When preemption is disabled, we may be able to receive
1607 interrupts but the task cannot be preempted and a higher
1608 priority task must wait for preemption to be enabled again
1609 before it can preempt a lower priority task.
1610
1611 The preemptoff tracer traces the places that disable preemption.
1612 Like the irqsoff tracer, it records the maximum latency for
1613 which preemption was disabled. The control of preemptoff tracer
1614 is much like the irqsoff tracer.
1615 ::
1616
1617   # echo 0 > options/function-trace
1618   # echo preemptoff > current_tracer
1619   # echo 1 > tracing_on
1620   # echo 0 > tracing_max_latency
1621   # ls -ltr
1622   [...]
1623   # echo 0 > tracing_on
1624   # cat trace
1625   # tracer: preemptoff
1626   #
1627   # preemptoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1628   # --------------------------------------------------------------------
1629   # latency: 46 us, #4/4, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1630   #    -----------------
1631   #    | task: sshd-1991 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1632   #    -----------------
1633   #  => started at: do_IRQ
1634   #  => ended at:   do_IRQ
1635   #
1636   #
1637   #                  _------=> CPU#            
1638   #                 / _-----=> irqs-off        
1639   #                | / _----=> need-resched    
1640   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1641   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1642   #                |||| /     delay             
1643   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1644   #     \   /      |||||  \    |   /           
1645       sshd-1991    1d.h.    0us+: irq_enter <-do_IRQ
1646       sshd-1991    1d..1   46us : irq_exit <-do_IRQ
1647       sshd-1991    1d..1   47us+: trace_preempt_on <-do_IRQ
1648       sshd-1991    1d..1   52us : <stack trace>
1649    => sub_preempt_count
1650    => irq_exit
1651    => do_IRQ
1652    => ret_from_intr
1653
1654
1655 This has some more changes. Preemption was disabled when an
1656 interrupt came in (notice the 'h'), and was enabled on exit.
1657 But we also see that interrupts have been disabled when entering
1658 the preempt off section and leaving it (the 'd'). We do not know if
1659 interrupts were enabled in the mean time or shortly after this
1660 was over.
1661 ::
1662
1663   # tracer: preemptoff
1664   #
1665   # preemptoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1666   # --------------------------------------------------------------------
1667   # latency: 83 us, #241/241, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1668   #    -----------------
1669   #    | task: bash-1994 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1670   #    -----------------
1671   #  => started at: wake_up_new_task
1672   #  => ended at:   task_rq_unlock
1673   #
1674   #
1675   #                  _------=> CPU#            
1676   #                 / _-----=> irqs-off        
1677   #                | / _----=> need-resched    
1678   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1679   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1680   #                |||| /     delay             
1681   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1682   #     \   /      |||||  \    |   /           
1683       bash-1994    1d..1    0us : _raw_spin_lock_irqsave <-wake_up_new_task
1684       bash-1994    1d..1    0us : select_task_rq_fair <-select_task_rq
1685       bash-1994    1d..1    1us : __rcu_read_lock <-select_task_rq_fair
1686       bash-1994    1d..1    1us : source_load <-select_task_rq_fair
1687       bash-1994    1d..1    1us : source_load <-select_task_rq_fair
1688   [...]
1689       bash-1994    1d..1   12us : irq_enter <-smp_apic_timer_interrupt
1690       bash-1994    1d..1   12us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1691       bash-1994    1d..1   13us : add_preempt_count <-irq_enter
1692       bash-1994    1d.h1   13us : exit_idle <-smp_apic_timer_interrupt
1693       bash-1994    1d.h1   13us : hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
1694       bash-1994    1d.h1   13us : _raw_spin_lock <-hrtimer_interrupt
1695       bash-1994    1d.h1   14us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
1696       bash-1994    1d.h2   14us : ktime_get_update_offsets <-hrtimer_interrupt
1697   [...]
1698       bash-1994    1d.h1   35us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
1699       bash-1994    1d.h1   35us : irq_exit <-smp_apic_timer_interrupt
1700       bash-1994    1d.h1   36us : sub_preempt_count <-irq_exit
1701       bash-1994    1d..2   36us : do_softirq <-irq_exit
1702       bash-1994    1d..2   36us : __do_softirq <-call_softirq
1703       bash-1994    1d..2   36us : __local_bh_disable <-__do_softirq
1704       bash-1994    1d.s2   37us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
1705       bash-1994    1d.s3   38us : _raw_spin_unlock <-run_timer_softirq
1706       bash-1994    1d.s3   39us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1707       bash-1994    1d.s2   39us : call_timer_fn <-run_timer_softirq
1708   [...]
1709       bash-1994    1dNs2   81us : cpu_needs_another_gp <-rcu_process_callbacks
1710       bash-1994    1dNs2   82us : __local_bh_enable <-__do_softirq
1711       bash-1994    1dNs2   82us : sub_preempt_count <-__local_bh_enable
1712       bash-1994    1dN.2   82us : idle_cpu <-irq_exit
1713       bash-1994    1dN.2   83us : rcu_irq_exit <-irq_exit
1714       bash-1994    1dN.2   83us : sub_preempt_count <-irq_exit
1715       bash-1994    1.N.1   84us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-task_rq_unlock
1716       bash-1994    1.N.1   84us+: trace_preempt_on <-task_rq_unlock
1717       bash-1994    1.N.1  104us : <stack trace>
1718    => sub_preempt_count
1719    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1720    => task_rq_unlock
1721    => wake_up_new_task
1722    => do_fork
1723    => sys_clone
1724    => stub_clone
1725
1726
1727 The above is an example of the preemptoff trace with
1728 function-trace set. Here we see that interrupts were not disabled
1729 the entire time. The irq_enter code lets us know that we entered
1730 an interrupt 'h'. Before that, the functions being traced still
1731 show that it is not in an interrupt, but we can see from the
1732 functions themselves that this is not the case.
1733
1734 preemptirqsoff
1735 --------------
1736
1737 Knowing the locations that have interrupts disabled or
1738 preemption disabled for the longest times is helpful. But
1739 sometimes we would like to know when either preemption and/or
1740 interrupts are disabled.
1741
1742 Consider the following code::
1743
1744     local_irq_disable();
1745     call_function_with_irqs_off();
1746     preempt_disable();
1747     call_function_with_irqs_and_preemption_off();
1748     local_irq_enable();
1749     call_function_with_preemption_off();
1750     preempt_enable();
1751
1752 The irqsoff tracer will record the total length of
1753 call_function_with_irqs_off() and
1754 call_function_with_irqs_and_preemption_off().
1755
1756 The preemptoff tracer will record the total length of
1757 call_function_with_irqs_and_preemption_off() and
1758 call_function_with_preemption_off().
1759
1760 But neither will trace the time that interrupts and/or
1761 preemption is disabled. This total time is the time that we can
1762 not schedule. To record this time, use the preemptirqsoff
1763 tracer.
1764
1765 Again, using this trace is much like the irqsoff and preemptoff
1766 tracers.
1767 ::
1768
1769   # echo 0 > options/function-trace
1770   # echo preemptirqsoff > current_tracer
1771   # echo 1 > tracing_on
1772   # echo 0 > tracing_max_latency
1773   # ls -ltr
1774   [...]
1775   # echo 0 > tracing_on
1776   # cat trace
1777   # tracer: preemptirqsoff
1778   #
1779   # preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1780   # --------------------------------------------------------------------
1781   # latency: 100 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1782   #    -----------------
1783   #    | task: ls-2230 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1784   #    -----------------
1785   #  => started at: ata_scsi_queuecmd
1786   #  => ended at:   ata_scsi_queuecmd
1787   #
1788   #
1789   #                  _------=> CPU#            
1790   #                 / _-----=> irqs-off        
1791   #                | / _----=> need-resched    
1792   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1793   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1794   #                |||| /     delay             
1795   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1796   #     \   /      |||||  \    |   /           
1797         ls-2230    3d...    0us+: _raw_spin_lock_irqsave <-ata_scsi_queuecmd
1798         ls-2230    3...1  100us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1799         ls-2230    3...1  101us+: trace_preempt_on <-ata_scsi_queuecmd
1800         ls-2230    3...1  111us : <stack trace>
1801    => sub_preempt_count
1802    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1803    => ata_scsi_queuecmd
1804    => scsi_dispatch_cmd
1805    => scsi_request_fn
1806    => __blk_run_queue_uncond
1807    => __blk_run_queue
1808    => blk_queue_bio
1809    => submit_bio_noacct
1810    => submit_bio
1811    => submit_bh
1812    => ext3_bread
1813    => ext3_dir_bread
1814    => htree_dirblock_to_tree
1815    => ext3_htree_fill_tree
1816    => ext3_readdir
1817    => vfs_readdir
1818    => sys_getdents
1819    => system_call_fastpath
1820
1821
1822 The trace_hardirqs_off_thunk is called from assembly on x86 when
1823 interrupts are disabled in the assembly code. Without the
1824 function tracing, we do not know if interrupts were enabled
1825 within the preemption points. We do see that it started with
1826 preemption enabled.
1827
1828 Here is a trace with function-trace set::
1829
1830   # tracer: preemptirqsoff
1831   #
1832   # preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1833   # --------------------------------------------------------------------
1834   # latency: 161 us, #339/339, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1835   #    -----------------
1836   #    | task: ls-2269 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1837   #    -----------------
1838   #  => started at: schedule
1839   #  => ended at:   mutex_unlock
1840   #
1841   #
1842   #                  _------=> CPU#            
1843   #                 / _-----=> irqs-off        
1844   #                | / _----=> need-resched    
1845   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1846   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1847   #                |||| /     delay             
1848   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1849   #     \   /      |||||  \    |   /           
1850   kworker/-59      3...1    0us : __schedule <-schedule
1851   kworker/-59      3d..1    0us : rcu_preempt_qs <-rcu_note_context_switch
1852   kworker/-59      3d..1    1us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
1853   kworker/-59      3d..2    1us : deactivate_task <-__schedule
1854   kworker/-59      3d..2    1us : dequeue_task <-deactivate_task
1855   kworker/-59      3d..2    2us : update_rq_clock <-dequeue_task
1856   kworker/-59      3d..2    2us : dequeue_task_fair <-dequeue_task
1857   kworker/-59      3d..2    2us : update_curr <-dequeue_task_fair
1858   kworker/-59      3d..2    2us : update_min_vruntime <-update_curr
1859   kworker/-59      3d..2    3us : cpuacct_charge <-update_curr
1860   kworker/-59      3d..2    3us : __rcu_read_lock <-cpuacct_charge
1861   kworker/-59      3d..2    3us : __rcu_read_unlock <-cpuacct_charge
1862   kworker/-59      3d..2    3us : update_cfs_rq_blocked_load <-dequeue_task_fair
1863   kworker/-59      3d..2    4us : clear_buddies <-dequeue_task_fair
1864   kworker/-59      3d..2    4us : account_entity_dequeue <-dequeue_task_fair
1865   kworker/-59      3d..2    4us : update_min_vruntime <-dequeue_task_fair
1866   kworker/-59      3d..2    4us : update_cfs_shares <-dequeue_task_fair
1867   kworker/-59      3d..2    5us : hrtick_update <-dequeue_task_fair
1868   kworker/-59      3d..2    5us : wq_worker_sleeping <-__schedule
1869   kworker/-59      3d..2    5us : kthread_data <-wq_worker_sleeping
1870   kworker/-59      3d..2    5us : put_prev_task_fair <-__schedule
1871   kworker/-59      3d..2    6us : pick_next_task_fair <-pick_next_task
1872   kworker/-59      3d..2    6us : clear_buddies <-pick_next_task_fair
1873   kworker/-59      3d..2    6us : set_next_entity <-pick_next_task_fair
1874   kworker/-59      3d..2    6us : update_stats_wait_end <-set_next_entity
1875         ls-2269    3d..2    7us : finish_task_switch <-__schedule
1876         ls-2269    3d..2    7us : _raw_spin_unlock_irq <-finish_task_switch
1877         ls-2269    3d..2    8us : do_IRQ <-ret_from_intr
1878         ls-2269    3d..2    8us : irq_enter <-do_IRQ
1879         ls-2269    3d..2    8us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1880         ls-2269    3d..2    9us : add_preempt_count <-irq_enter
1881         ls-2269    3d.h2    9us : exit_idle <-do_IRQ
1882   [...]
1883         ls-2269    3d.h3   20us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1884         ls-2269    3d.h2   20us : irq_exit <-do_IRQ
1885         ls-2269    3d.h2   21us : sub_preempt_count <-irq_exit
1886         ls-2269    3d..3   21us : do_softirq <-irq_exit
1887         ls-2269    3d..3   21us : __do_softirq <-call_softirq
1888         ls-2269    3d..3   21us+: __local_bh_disable <-__do_softirq
1889         ls-2269    3d.s4   29us : sub_preempt_count <-_local_bh_enable_ip
1890         ls-2269    3d.s5   29us : sub_preempt_count <-_local_bh_enable_ip
1891         ls-2269    3d.s5   31us : do_IRQ <-ret_from_intr
1892         ls-2269    3d.s5   31us : irq_enter <-do_IRQ
1893         ls-2269    3d.s5   31us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1894   [...]
1895         ls-2269    3d.s5   31us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1896         ls-2269    3d.s5   32us : add_preempt_count <-irq_enter
1897         ls-2269    3d.H5   32us : exit_idle <-do_IRQ
1898         ls-2269    3d.H5   32us : handle_irq <-do_IRQ
1899         ls-2269    3d.H5   32us : irq_to_desc <-handle_irq
1900         ls-2269    3d.H5   33us : handle_fasteoi_irq <-handle_irq
1901   [...]
1902         ls-2269    3d.s5  158us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-rtl8139_poll
1903         ls-2269    3d.s3  158us : net_rps_action_and_irq_enable.isra.65 <-net_rx_action
1904         ls-2269    3d.s3  159us : __local_bh_enable <-__do_softirq
1905         ls-2269    3d.s3  159us : sub_preempt_count <-__local_bh_enable
1906         ls-2269    3d..3  159us : idle_cpu <-irq_exit
1907         ls-2269    3d..3  159us : rcu_irq_exit <-irq_exit
1908         ls-2269    3d..3  160us : sub_preempt_count <-irq_exit
1909         ls-2269    3d...  161us : __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
1910         ls-2269    3d...  162us+: trace_hardirqs_on <-mutex_unlock
1911         ls-2269    3d...  186us : <stack trace>
1912    => __mutex_unlock_slowpath
1913    => mutex_unlock
1914    => process_output
1915    => n_tty_write
1916    => tty_write
1917    => vfs_write
1918    => sys_write
1919    => system_call_fastpath
1920
1921 This is an interesting trace. It started with kworker running and
1922 scheduling out and ls taking over. But as soon as ls released the
1923 rq lock and enabled interrupts (but not preemption) an interrupt
1924 triggered. When the interrupt finished, it started running softirqs.
1925 But while the softirq was running, another interrupt triggered.
1926 When an interrupt is running inside a softirq, the annotation is 'H'.
1927
1928
1929 wakeup
1930 ------
1931
1932 One common case that people are interested in tracing is the
1933 time it takes for a task that is woken to actually wake up.
1934 Now for non Real-Time tasks, this can be arbitrary. But tracing
1935 it none the less can be interesting. 
1936
1937 Without function tracing::
1938
1939   # echo 0 > options/function-trace
1940   # echo wakeup > current_tracer
1941   # echo 1 > tracing_on
1942   # echo 0 > tracing_max_latency
1943   # chrt -f 5 sleep 1
1944   # echo 0 > tracing_on
1945   # cat trace
1946   # tracer: wakeup
1947   #
1948   # wakeup latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1949   # --------------------------------------------------------------------
1950   # latency: 15 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1951   #    -----------------
1952   #    | task: kworker/3:1H-312 (uid:0 nice:-20 policy:0 rt_prio:0)
1953   #    -----------------
1954   #
1955   #                  _------=> CPU#            
1956   #                 / _-----=> irqs-off        
1957   #                | / _----=> need-resched    
1958   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1959   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1960   #                |||| /     delay             
1961   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1962   #     \   /      |||||  \    |   /           
1963     <idle>-0       3dNs7    0us :      0:120:R   + [003]   312:100:R kworker/3:1H
1964     <idle>-0       3dNs7    1us+: ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
1965     <idle>-0       3d..3   15us : __schedule <-schedule
1966     <idle>-0       3d..3   15us :      0:120:R ==> [003]   312:100:R kworker/3:1H
1967
1968 The tracer only traces the highest priority task in the system
1969 to avoid tracing the normal circumstances. Here we see that
1970 the kworker with a nice priority of -20 (not very nice), took
1971 just 15 microseconds from the time it woke up, to the time it
1972 ran.
1973
1974 Non Real-Time tasks are not that interesting. A more interesting
1975 trace is to concentrate only on Real-Time tasks.
1976
1977 wakeup_rt
1978 ---------
1979
1980 In a Real-Time environment it is very important to know the
1981 wakeup time it takes for the highest priority task that is woken
1982 up to the time that it executes. This is also known as "schedule
1983 latency". I stress the point that this is about RT tasks. It is
1984 also important to know the scheduling latency of non-RT tasks,
1985 but the average schedule latency is better for non-RT tasks.
1986 Tools like LatencyTop are more appropriate for such
1987 measurements.
1988
1989 Real-Time environments are interested in the worst case latency.
1990 That is the longest latency it takes for something to happen,
1991 and not the average. We can have a very fast scheduler that may
1992 only have a large latency once in a while, but that would not
1993 work well with Real-Time tasks.  The wakeup_rt tracer was designed
1994 to record the worst case wakeups of RT tasks. Non-RT tasks are
1995 not recorded because the tracer only records one worst case and
1996 tracing non-RT tasks that are unpredictable will overwrite the
1997 worst case latency of RT tasks (just run the normal wakeup
1998 tracer for a while to see that effect).
1999
2000 Since this tracer only deals with RT tasks, we will run this
2001 slightly differently than we did with the previous tracers.
2002 Instead of performing an 'ls', we will run 'sleep 1' under
2003 'chrt' which changes the priority of the task.
2004 ::
2005
2006   # echo 0 > options/function-trace
2007   # echo wakeup_rt > current_tracer
2008   # echo 1 > tracing_on
2009   # echo 0 > tracing_max_latency
2010   # chrt -f 5 sleep 1
2011   # echo 0 > tracing_on
2012   # cat trace
2013   # tracer: wakeup
2014   #
2015   # tracer: wakeup_rt
2016   #
2017   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
2018   # --------------------------------------------------------------------
2019   # latency: 5 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
2020   #    -----------------
2021   #    | task: sleep-2389 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
2022   #    -----------------
2023   #
2024   #                  _------=> CPU#            
2025   #                 / _-----=> irqs-off        
2026   #                | / _----=> need-resched    
2027   #                || / _---=> hardirq/softirq 
2028   #                ||| / _--=> preempt-depth   
2029   #                |||| /     delay             
2030   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
2031   #     \   /      |||||  \    |   /           
2032     <idle>-0       3d.h4    0us :      0:120:R   + [003]  2389: 94:R sleep
2033     <idle>-0       3d.h4    1us+: ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
2034     <idle>-0       3d..3    5us : __schedule <-schedule
2035     <idle>-0       3d..3    5us :      0:120:R ==> [003]  2389: 94:R sleep
2036
2037
2038 Running this on an idle system, we see that it only took 5 microseconds
2039 to perform the task switch.  Note, since the trace point in the schedule
2040 is before the actual "switch", we stop the tracing when the recorded task
2041 is about to schedule in. This may change if we add a new marker at the
2042 end of the scheduler.
2043
2044 Notice that the recorded task is 'sleep' with the PID of 2389
2045 and it has an rt_prio of 5. This priority is user-space priority
2046 and not the internal kernel priority. The policy is 1 for
2047 SCHED_FIFO and 2 for SCHED_RR.
2048
2049 Note, that the trace data shows the internal priority (99 - rtprio).
2050 ::
2051
2052   <idle>-0       3d..3    5us :      0:120:R ==> [003]  2389: 94:R sleep
2053
2054 The 0:120:R means idle was running with a nice priority of 0 (120 - 120)
2055 and in the running state 'R'. The sleep task was scheduled in with
2056 2389: 94:R. That is the priority is the kernel rtprio (99 - 5 = 94)
2057 and it too is in the running state.
2058
2059 Doing the same with chrt -r 5 and function-trace set.
2060 ::
2061
2062   echo 1 > options/function-trace
2063
2064   # tracer: wakeup_rt
2065   #
2066   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
2067   # --------------------------------------------------------------------
2068   # latency: 29 us, #85/85, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
2069   #    -----------------
2070   #    | task: sleep-2448 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
2071   #    -----------------
2072   #
2073   #                  _------=> CPU#            
2074   #                 / _-----=> irqs-off        
2075   #                | / _----=> need-resched    
2076   #                || / _---=> hardirq/softirq 
2077   #                ||| / _--=> preempt-depth   
2078   #                |||| /     delay             
2079   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
2080   #     \   /      |||||  \    |   /           
2081     <idle>-0       3d.h4    1us+:      0:120:R   + [003]  2448: 94:R sleep
2082     <idle>-0       3d.h4    2us : ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
2083     <idle>-0       3d.h3    3us : check_preempt_curr <-ttwu_do_wakeup
2084     <idle>-0       3d.h3    3us : resched_curr <-check_preempt_curr
2085     <idle>-0       3dNh3    4us : task_woken_rt <-ttwu_do_wakeup
2086     <idle>-0       3dNh3    4us : _raw_spin_unlock <-try_to_wake_up
2087     <idle>-0       3dNh3    4us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
2088     <idle>-0       3dNh2    5us : ttwu_stat <-try_to_wake_up
2089     <idle>-0       3dNh2    5us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-try_to_wake_up
2090     <idle>-0       3dNh2    6us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
2091     <idle>-0       3dNh1    6us : _raw_spin_lock <-__run_hrtimer
2092     <idle>-0       3dNh1    6us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
2093     <idle>-0       3dNh2    7us : _raw_spin_unlock <-hrtimer_interrupt
2094     <idle>-0       3dNh2    7us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
2095     <idle>-0       3dNh1    7us : tick_program_event <-hrtimer_interrupt
2096     <idle>-0       3dNh1    7us : clockevents_program_event <-tick_program_event
2097     <idle>-0       3dNh1    8us : ktime_get <-clockevents_program_event
2098     <idle>-0       3dNh1    8us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
2099     <idle>-0       3dNh1    8us : irq_exit <-smp_apic_timer_interrupt
2100     <idle>-0       3dNh1    9us : sub_preempt_count <-irq_exit
2101     <idle>-0       3dN.2    9us : idle_cpu <-irq_exit
2102     <idle>-0       3dN.2    9us : rcu_irq_exit <-irq_exit
2103     <idle>-0       3dN.2   10us : rcu_eqs_enter_common.isra.45 <-rcu_irq_exit
2104     <idle>-0       3dN.2   10us : sub_preempt_count <-irq_exit
2105     <idle>-0       3.N.1   11us : rcu_idle_exit <-cpu_idle
2106     <idle>-0       3dN.1   11us : rcu_eqs_exit_common.isra.43 <-rcu_idle_exit
2107     <idle>-0       3.N.1   11us : tick_nohz_idle_exit <-cpu_idle
2108     <idle>-0       3dN.1   12us : menu_hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
2109     <idle>-0       3dN.1   12us : ktime_get <-tick_nohz_idle_exit
2110     <idle>-0       3dN.1   12us : tick_do_update_jiffies64 <-tick_nohz_idle_exit
2111     <idle>-0       3dN.1   13us : cpu_load_update_nohz <-tick_nohz_idle_exit
2112     <idle>-0       3dN.1   13us : _raw_spin_lock <-cpu_load_update_nohz
2113     <idle>-0       3dN.1   13us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
2114     <idle>-0       3dN.2   13us : __cpu_load_update <-cpu_load_update_nohz
2115     <idle>-0       3dN.2   14us : sched_avg_update <-__cpu_load_update
2116     <idle>-0       3dN.2   14us : _raw_spin_unlock <-cpu_load_update_nohz
2117     <idle>-0       3dN.2   14us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
2118     <idle>-0       3dN.1   15us : calc_load_nohz_stop <-tick_nohz_idle_exit
2119     <idle>-0       3dN.1   15us : touch_softlockup_watchdog <-tick_nohz_idle_exit
2120     <idle>-0       3dN.1   15us : hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
2121     <idle>-0       3dN.1   15us : hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
2122     <idle>-0       3dN.1   16us : lock_hrtimer_base.isra.18 <-hrtimer_try_to_cancel
2123     <idle>-0       3dN.1   16us : _raw_spin_lock_irqsave <-lock_hrtimer_base.isra.18
2124     <idle>-0       3dN.1   16us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
2125     <idle>-0       3dN.2   17us : __remove_hrtimer <-remove_hrtimer.part.16
2126     <idle>-0       3dN.2   17us : hrtimer_force_reprogram <-__remove_hrtimer
2127     <idle>-0       3dN.2   17us : tick_program_event <-hrtimer_force_reprogram
2128     <idle>-0       3dN.2   18us : clockevents_program_event <-tick_program_event
2129     <idle>-0       3dN.2   18us : ktime_get <-clockevents_program_event
2130     <idle>-0       3dN.2   18us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
2131     <idle>-0       3dN.2   19us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-hrtimer_try_to_cancel
2132     <idle>-0       3dN.2   19us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
2133     <idle>-0       3dN.1   19us : hrtimer_forward <-tick_nohz_idle_exit
2134     <idle>-0       3dN.1   20us : ktime_add_safe <-hrtimer_forward
2135     <idle>-0       3dN.1   20us : ktime_add_safe <-hrtimer_forward
2136     <idle>-0       3dN.1   20us : hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_expires.constprop.11
2137     <idle>-0       3dN.1   20us : __hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_range_ns
2138     <idle>-0       3dN.1   21us : lock_hrtimer_base.isra.18 <-__hrtimer_start_range_ns
2139     <idle>-0       3dN.1   21us : _raw_spin_lock_irqsave <-lock_hrtimer_base.isra.18
2140     <idle>-0       3dN.1   21us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
2141     <idle>-0       3dN.2   22us : ktime_add_safe <-__hrtimer_start_range_ns
2142     <idle>-0       3dN.2   22us : enqueue_hrtimer <-__hrtimer_start_range_ns
2143     <idle>-0       3dN.2   22us : tick_program_event <-__hrtimer_start_range_ns
2144     <idle>-0       3dN.2   23us : clockevents_program_event <-tick_program_event
2145     <idle>-0       3dN.2   23us : ktime_get <-clockevents_program_event
2146     <idle>-0       3dN.2   23us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
2147     <idle>-0       3dN.2   24us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-__hrtimer_start_range_ns
2148     <idle>-0       3dN.2   24us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
2149     <idle>-0       3dN.1   24us : account_idle_ticks <-tick_nohz_idle_exit
2150     <idle>-0       3dN.1   24us : account_idle_time <-account_idle_ticks
2151     <idle>-0       3.N.1   25us : sub_preempt_count <-cpu_idle
2152     <idle>-0       3.N..   25us : schedule <-cpu_idle
2153     <idle>-0       3.N..   25us : __schedule <-preempt_schedule
2154     <idle>-0       3.N..   26us : add_preempt_count <-__schedule
2155     <idle>-0       3.N.1   26us : rcu_note_context_switch <-__schedule
2156     <idle>-0       3.N.1   26us : rcu_sched_qs <-rcu_note_context_switch
2157     <idle>-0       3dN.1   27us : rcu_preempt_qs <-rcu_note_context_switch
2158     <idle>-0       3.N.1   27us : _raw_spin_lock_irq <-__schedule
2159     <idle>-0       3dN.1   27us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
2160     <idle>-0       3dN.2   28us : put_prev_task_idle <-__schedule
2161     <idle>-0       3dN.2   28us : pick_next_task_stop <-pick_next_task
2162     <idle>-0       3dN.2   28us : pick_next_task_rt <-pick_next_task
2163     <idle>-0       3dN.2   29us : dequeue_pushable_task <-pick_next_task_rt
2164     <idle>-0       3d..3   29us : __schedule <-preempt_schedule
2165     <idle>-0       3d..3   30us :      0:120:R ==> [003]  2448: 94:R sleep
2166
2167 This isn't that big of a trace, even with function tracing enabled,
2168 so I included the entire trace.
2169
2170 The interrupt went off while when the system was idle. Somewhere
2171 before task_woken_rt() was called, the NEED_RESCHED flag was set,
2172 this is indicated by the first occurrence of the 'N' flag.
2173
2174 Latency tracing and events
2175 --------------------------
2176 As function tracing can induce a much larger latency, but without
2177 seeing what happens within the latency it is hard to know what
2178 caused it. There is a middle ground, and that is with enabling
2179 events.
2180 ::
2181
2182   # echo 0 > options/function-trace
2183   # echo wakeup_rt > current_tracer
2184   # echo 1 > events/enable
2185   # echo 1 > tracing_on
2186   # echo 0 > tracing_max_latency
2187   # chrt -f 5 sleep 1
2188   # echo 0 > tracing_on
2189   # cat trace
2190   # tracer: wakeup_rt
2191   #
2192   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
2193   # --------------------------------------------------------------------
2194   # latency: 6 us, #12/12, CPU#2 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
2195   #    -----------------
2196   #    | task: sleep-5882 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
2197   #    -----------------
2198   #
2199   #                  _------=> CPU#            
2200   #                 / _-----=> irqs-off        
2201   #                | / _----=> need-resched    
2202   #                || / _---=> hardirq/softirq 
2203   #                ||| / _--=> preempt-depth   
2204   #                |||| /     delay             
2205   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
2206   #     \   /      |||||  \    |   /           
2207     <idle>-0       2d.h4    0us :      0:120:R   + [002]  5882: 94:R sleep
2208     <idle>-0       2d.h4    0us : ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
2209     <idle>-0       2d.h4    1us : sched_wakeup: comm=sleep pid=5882 prio=94 success=1 target_cpu=002
2210     <idle>-0       2dNh2    1us : hrtimer_expire_exit: hrtimer=ffff88007796feb8
2211     <idle>-0       2.N.2    2us : power_end: cpu_id=2
2212     <idle>-0       2.N.2    3us : cpu_idle: state=4294967295 cpu_id=2
2213     <idle>-0       2dN.3    4us : hrtimer_cancel: hrtimer=ffff88007d50d5e0
2214     <idle>-0       2dN.3    4us : hrtimer_start: hrtimer=ffff88007d50d5e0 function=tick_sched_timer expires=34311211000000 softexpires=34311211000000
2215     <idle>-0       2.N.2    5us : rcu_utilization: Start context switch
2216     <idle>-0       2.N.2    5us : rcu_utilization: End context switch
2217     <idle>-0       2d..3    6us : __schedule <-schedule
2218     <idle>-0       2d..3    6us :      0:120:R ==> [002]  5882: 94:R sleep
2219
2220
2221 Hardware Latency Detector
2222 -------------------------
2223
2224 The hardware latency detector is executed by enabling the "hwlat" tracer.
2225
2226 NOTE, this tracer will affect the performance of the system as it will
2227 periodically make a CPU constantly busy with interrupts disabled.
2228 ::
2229
2230   # echo hwlat > current_tracer
2231   # sleep 100
2232   # cat trace
2233   # tracer: hwlat
2234   #
2235   # entries-in-buffer/entries-written: 13/13   #P:8
2236   #
2237   #                              _-----=> irqs-off
2238   #                             / _----=> need-resched
2239   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2240   #                            || / _--=> preempt-depth
2241   #                            ||| /     delay
2242   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2243   #              | |       |   ||||       |         |
2244              <...>-1729  [001] d...   678.473449: #1     inner/outer(us):   11/12    ts:1581527483.343962693 count:6
2245              <...>-1729  [004] d...   689.556542: #2     inner/outer(us):   16/9     ts:1581527494.889008092 count:1
2246              <...>-1729  [005] d...   714.756290: #3     inner/outer(us):   16/16    ts:1581527519.678961629 count:5
2247              <...>-1729  [001] d...   718.788247: #4     inner/outer(us):    9/17    ts:1581527523.889012713 count:1
2248              <...>-1729  [002] d...   719.796341: #5     inner/outer(us):   13/9     ts:1581527524.912872606 count:1
2249              <...>-1729  [006] d...   844.787091: #6     inner/outer(us):    9/12    ts:1581527649.889048502 count:2
2250              <...>-1729  [003] d...   849.827033: #7     inner/outer(us):   18/9     ts:1581527654.889013793 count:1
2251              <...>-1729  [007] d...   853.859002: #8     inner/outer(us):    9/12    ts:1581527658.889065736 count:1
2252              <...>-1729  [001] d...   855.874978: #9     inner/outer(us):    9/11    ts:1581527660.861991877 count:1
2253              <...>-1729  [001] d...   863.938932: #10    inner/outer(us):    9/11    ts:1581527668.970010500 count:1 nmi-total:7 nmi-count:1
2254              <...>-1729  [007] d...   878.050780: #11    inner/outer(us):    9/12    ts:1581527683.385002600 count:1 nmi-total:5 nmi-count:1
2255              <...>-1729  [007] d...   886.114702: #12    inner/outer(us):    9/12    ts:1581527691.385001600 count:1
2256
2257
2258 The above output is somewhat the same in the header. All events will have
2259 interrupts disabled 'd'. Under the FUNCTION title there is:
2260
2261  #1
2262         This is the count of events recorded that were greater than the
2263         tracing_threshold (See below).
2264
2265  inner/outer(us):   11/11
2266
2267       This shows two numbers as "inner latency" and "outer latency". The test
2268       runs in a loop checking a timestamp twice. The latency detected within
2269       the two timestamps is the "inner latency" and the latency detected
2270       after the previous timestamp and the next timestamp in the loop is
2271       the "outer latency".
2272
2273  ts:1581527483.343962693
2274
2275       The absolute timestamp that the first latency was recorded in the window.
2276
2277  count:6
2278
2279       The number of times a latency was detected during the window.
2280
2281  nmi-total:7 nmi-count:1
2282
2283       On architectures that support it, if an NMI comes in during the
2284       test, the time spent in NMI is reported in "nmi-total" (in
2285       microseconds).
2286
2287       All architectures that have NMIs will show the "nmi-count" if an
2288       NMI comes in during the test.
2289
2290 hwlat files:
2291
2292   tracing_threshold
2293         This gets automatically set to "10" to represent 10
2294         microseconds. This is the threshold of latency that
2295         needs to be detected before the trace will be recorded.
2296
2297         Note, when hwlat tracer is finished (another tracer is
2298         written into "current_tracer"), the original value for
2299         tracing_threshold is placed back into this file.
2300
2301   hwlat_detector/width
2302         The length of time the test runs with interrupts disabled.
2303
2304   hwlat_detector/window
2305         The length of time of the window which the test
2306         runs. That is, the test will run for "width"
2307         microseconds per "window" microseconds
2308
2309   tracing_cpumask
2310         When the test is started. A kernel thread is created that
2311         runs the test. This thread will alternate between CPUs
2312         listed in the tracing_cpumask between each period
2313         (one "window"). To limit the test to specific CPUs
2314         set the mask in this file to only the CPUs that the test
2315         should run on.
2316
2317 function
2318 --------
2319
2320 This tracer is the function tracer. Enabling the function tracer
2321 can be done from the debug file system. Make sure the
2322 ftrace_enabled is set; otherwise this tracer is a nop.
2323 See the "ftrace_enabled" section below.
2324 ::
2325
2326   # sysctl kernel.ftrace_enabled=1
2327   # echo function > current_tracer
2328   # echo 1 > tracing_on
2329   # usleep 1
2330   # echo 0 > tracing_on
2331   # cat trace
2332   # tracer: function
2333   #
2334   # entries-in-buffer/entries-written: 24799/24799   #P:4
2335   #
2336   #                              _-----=> irqs-off
2337   #                             / _----=> need-resched
2338   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2339   #                            || / _--=> preempt-depth
2340   #                            ||| /     delay
2341   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2342   #              | |       |   ||||       |         |
2343               bash-1994  [002] ....  3082.063030: mutex_unlock <-rb_simple_write
2344               bash-1994  [002] ....  3082.063031: __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
2345               bash-1994  [002] ....  3082.063031: __fsnotify_parent <-fsnotify_modify
2346               bash-1994  [002] ....  3082.063032: fsnotify <-fsnotify_modify
2347               bash-1994  [002] ....  3082.063032: __srcu_read_lock <-fsnotify
2348               bash-1994  [002] ....  3082.063032: add_preempt_count <-__srcu_read_lock
2349               bash-1994  [002] ...1  3082.063032: sub_preempt_count <-__srcu_read_lock
2350               bash-1994  [002] ....  3082.063033: __srcu_read_unlock <-fsnotify
2351   [...]
2352
2353
2354 Note: function tracer uses ring buffers to store the above
2355 entries. The newest data may overwrite the oldest data.
2356 Sometimes using echo to stop the trace is not sufficient because
2357 the tracing could have overwritten the data that you wanted to
2358 record. For this reason, it is sometimes better to disable
2359 tracing directly from a program. This allows you to stop the
2360 tracing at the point that you hit the part that you are
2361 interested in. To disable the tracing directly from a C program,
2362 something like following code snippet can be used::
2363
2364         int trace_fd;
2365         [...]
2366         int main(int argc, char *argv[]) {
2367                 [...]
2368                 trace_fd = open(tracing_file("tracing_on"), O_WRONLY);
2369                 [...]
2370                 if (condition_hit()) {
2371                         write(trace_fd, "0", 1);
2372                 }
2373                 [...]
2374         }
2375
2376
2377 Single thread tracing
2378 ---------------------
2379
2380 By writing into set_ftrace_pid you can trace a
2381 single thread. For example::
2382
2383   # cat set_ftrace_pid
2384   no pid
2385   # echo 3111 > set_ftrace_pid
2386   # cat set_ftrace_pid
2387   3111
2388   # echo function > current_tracer
2389   # cat trace | head
2390   # tracer: function
2391   #
2392   #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
2393   #              | |       |          |         |
2394       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254676: finish_task_switch <-thread_return
2395       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254681: hrtimer_cancel <-schedule_hrtimeout_range
2396       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254682: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
2397       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254683: lock_hrtimer_base <-hrtimer_try_to_cancel
2398       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254685: fget_light <-do_sys_poll
2399       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254686: pipe_poll <-do_sys_poll
2400   # echo > set_ftrace_pid
2401   # cat trace |head
2402   # tracer: function
2403   #
2404   #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
2405   #              | |       |          |         |
2406   ##### CPU 3 buffer started ####
2407       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957688: free_poll_entry <-poll_freewait
2408       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957689: remove_wait_queue <-free_poll_entry
2409       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957691: fput <-free_poll_entry
2410       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957692: audit_syscall_exit <-sysret_audit
2411       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957693: path_put <-audit_syscall_exit
2412
2413 If you want to trace a function when executing, you could use
2414 something like this simple program.
2415 ::
2416
2417         #include <stdio.h>
2418         #include <stdlib.h>
2419         #include <sys/types.h>
2420         #include <sys/stat.h>
2421         #include <fcntl.h>
2422         #include <unistd.h>
2423         #include <string.h>
2424
2425         #define _STR(x) #x
2426         #define STR(x) _STR(x)
2427         #define MAX_PATH 256
2428
2429         const char *find_tracefs(void)
2430         {
2431                static char tracefs[MAX_PATH+1];
2432                static int tracefs_found;
2433                char type[100];
2434                FILE *fp;
2435
2436                if (tracefs_found)
2437                        return tracefs;
2438
2439                if ((fp = fopen("/proc/mounts","r")) == NULL) {
2440                        perror("/proc/mounts");
2441                        return NULL;
2442                }
2443
2444                while (fscanf(fp, "%*s %"
2445                              STR(MAX_PATH)
2446                              "s %99s %*s %*d %*d\n",
2447                              tracefs, type) == 2) {
2448                        if (strcmp(type, "tracefs") == 0)
2449                                break;
2450                }
2451                fclose(fp);
2452
2453                if (strcmp(type, "tracefs") != 0) {
2454                        fprintf(stderr, "tracefs not mounted");
2455                        return NULL;
2456                }
2457
2458                strcat(tracefs, "/tracing/");
2459                tracefs_found = 1;
2460
2461                return tracefs;
2462         }
2463
2464         const char *tracing_file(const char *file_name)
2465         {
2466                static char trace_file[MAX_PATH+1];
2467                snprintf(trace_file, MAX_PATH, "%s/%s", find_tracefs(), file_name);
2468                return trace_file;
2469         }
2470
2471         int main (int argc, char **argv)
2472         {
2473                 if (argc < 1)
2474                         exit(-1);
2475
2476                 if (fork() > 0) {
2477                         int fd, ffd;
2478                         char line[64];
2479                         int s;
2480
2481                         ffd = open(tracing_file("current_tracer"), O_WRONLY);
2482                         if (ffd < 0)
2483                                 exit(-1);
2484                         write(ffd, "nop", 3);
2485
2486                         fd = open(tracing_file("set_ftrace_pid"), O_WRONLY);
2487                         s = sprintf(line, "%d\n", getpid());
2488                         write(fd, line, s);
2489
2490                         write(ffd, "function", 8);
2491
2492                         close(fd);
2493                         close(ffd);
2494
2495                         execvp(argv[1], argv+1);
2496                 }
2497
2498                 return 0;
2499         }
2500
2501 Or this simple script!
2502 ::
2503
2504   #!/bin/bash
2505
2506   tracefs=`sed -ne 's/^tracefs \(.*\) tracefs.*/\1/p' /proc/mounts`
2507   echo 0 > $tracefs/tracing_on
2508   echo $$ > $tracefs/set_ftrace_pid
2509   echo function > $tracefs/current_tracer
2510   echo 1 > $tracefs/tracing_on
2511   exec "$@"
2512
2513
2514 function graph tracer
2515 ---------------------------
2516
2517 This tracer is similar to the function tracer except that it
2518 probes a function on its entry and its exit. This is done by
2519 using a dynamically allocated stack of return addresses in each
2520 task_struct. On function entry the tracer overwrites the return
2521 address of each function traced to set a custom probe. Thus the
2522 original return address is stored on the stack of return address
2523 in the task_struct.
2524
2525 Probing on both ends of a function leads to special features
2526 such as:
2527
2528 - measure of a function's time execution
2529 - having a reliable call stack to draw function calls graph
2530
2531 This tracer is useful in several situations:
2532
2533 - you want to find the reason of a strange kernel behavior and
2534   need to see what happens in detail on any areas (or specific
2535   ones).
2536
2537 - you are experiencing weird latencies but it's difficult to
2538   find its origin.
2539
2540 - you want to find quickly which path is taken by a specific
2541   function
2542
2543 - you just want to peek inside a working kernel and want to see
2544   what happens there.
2545
2546 ::
2547
2548   # tracer: function_graph
2549   #
2550   # CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
2551   # |     |   |                     |   |   |   |
2552
2553    0)               |  sys_open() {
2554    0)               |    do_sys_open() {
2555    0)               |      getname() {
2556    0)               |        kmem_cache_alloc() {
2557    0)   1.382 us    |          __might_sleep();
2558    0)   2.478 us    |        }
2559    0)               |        strncpy_from_user() {
2560    0)               |          might_fault() {
2561    0)   1.389 us    |            __might_sleep();
2562    0)   2.553 us    |          }
2563    0)   3.807 us    |        }
2564    0)   7.876 us    |      }
2565    0)               |      alloc_fd() {
2566    0)   0.668 us    |        _spin_lock();
2567    0)   0.570 us    |        expand_files();
2568    0)   0.586 us    |        _spin_unlock();
2569
2570
2571 There are several columns that can be dynamically
2572 enabled/disabled. You can use every combination of options you
2573 want, depending on your needs.
2574
2575 - The cpu number on which the function executed is default
2576   enabled.  It is sometimes better to only trace one cpu (see
2577   tracing_cpu_mask file) or you might sometimes see unordered
2578   function calls while cpu tracing switch.
2579
2580         - hide: echo nofuncgraph-cpu > trace_options
2581         - show: echo funcgraph-cpu > trace_options
2582
2583 - The duration (function's time of execution) is displayed on
2584   the closing bracket line of a function or on the same line
2585   than the current function in case of a leaf one. It is default
2586   enabled.
2587
2588         - hide: echo nofuncgraph-duration > trace_options
2589         - show: echo funcgraph-duration > trace_options
2590
2591 - The overhead field precedes the duration field in case of
2592   reached duration thresholds.
2593
2594         - hide: echo nofuncgraph-overhead > trace_options
2595         - show: echo funcgraph-overhead > trace_options
2596         - depends on: funcgraph-duration
2597
2598   ie::
2599
2600     3) # 1837.709 us |          } /* __switch_to */
2601     3)               |          finish_task_switch() {
2602     3)   0.313 us    |            _raw_spin_unlock_irq();
2603     3)   3.177 us    |          }
2604     3) # 1889.063 us |        } /* __schedule */
2605     3) ! 140.417 us  |      } /* __schedule */
2606     3) # 2034.948 us |    } /* schedule */
2607     3) * 33998.59 us |  } /* schedule_preempt_disabled */
2608
2609     [...]
2610
2611     1)   0.260 us    |              msecs_to_jiffies();
2612     1)   0.313 us    |              __rcu_read_unlock();
2613     1) + 61.770 us   |            }
2614     1) + 64.479 us   |          }
2615     1)   0.313 us    |          rcu_bh_qs();
2616     1)   0.313 us    |          __local_bh_enable();
2617     1) ! 217.240 us  |        }
2618     1)   0.365 us    |        idle_cpu();
2619     1)               |        rcu_irq_exit() {
2620     1)   0.417 us    |          rcu_eqs_enter_common.isra.47();
2621     1)   3.125 us    |        }
2622     1) ! 227.812 us  |      }
2623     1) ! 457.395 us  |    }
2624     1) @ 119760.2 us |  }
2625
2626     [...]
2627
2628     2)               |    handle_IPI() {
2629     1)   6.979 us    |                  }
2630     2)   0.417 us    |      scheduler_ipi();
2631     1)   9.791 us    |                }
2632     1) + 12.917 us   |              }
2633     2)   3.490 us    |    }
2634     1) + 15.729 us   |            }
2635     1) + 18.542 us   |          }
2636     2) $ 3594274 us  |  }
2637
2638 Flags::
2639
2640   + means that the function exceeded 10 usecs.
2641   ! means that the function exceeded 100 usecs.
2642   # means that the function exceeded 1000 usecs.
2643   * means that the function exceeded 10 msecs.
2644   @ means that the function exceeded 100 msecs.
2645   $ means that the function exceeded 1 sec.
2646
2647
2648 - The task/pid field displays the thread cmdline and pid which
2649   executed the function. It is default disabled.
2650
2651         - hide: echo nofuncgraph-proc > trace_options
2652         - show: echo funcgraph-proc > trace_options
2653
2654   ie::
2655
2656     # tracer: function_graph
2657     #
2658     # CPU  TASK/PID        DURATION                  FUNCTION CALLS
2659     # |    |    |           |   |                     |   |   |   |
2660     0)    sh-4802     |               |                  d_free() {
2661     0)    sh-4802     |               |                    call_rcu() {
2662     0)    sh-4802     |               |                      __call_rcu() {
2663     0)    sh-4802     |   0.616 us    |                        rcu_process_gp_end();
2664     0)    sh-4802     |   0.586 us    |                        check_for_new_grace_period();
2665     0)    sh-4802     |   2.899 us    |                      }
2666     0)    sh-4802     |   4.040 us    |                    }
2667     0)    sh-4802     |   5.151 us    |                  }
2668     0)    sh-4802     | + 49.370 us   |                }
2669
2670
2671 - The absolute time field is an absolute timestamp given by the
2672   system clock since it started. A snapshot of this time is
2673   given on each entry/exit of functions
2674
2675         - hide: echo nofuncgraph-abstime > trace_options
2676         - show: echo funcgraph-abstime > trace_options
2677
2678   ie::
2679
2680     #
2681     #      TIME       CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
2682     #       |         |     |   |                     |   |   |   |
2683     360.774522 |   1)   0.541 us    |                                          }
2684     360.774522 |   1)   4.663 us    |                                        }
2685     360.774523 |   1)   0.541 us    |                                        __wake_up_bit();
2686     360.774524 |   1)   6.796 us    |                                      }
2687     360.774524 |   1)   7.952 us    |                                    }
2688     360.774525 |   1)   9.063 us    |                                  }
2689     360.774525 |   1)   0.615 us    |                                  journal_mark_dirty();
2690     360.774527 |   1)   0.578 us    |                                  __brelse();
2691     360.774528 |   1)               |                                  reiserfs_prepare_for_journal() {
2692     360.774528 |   1)               |                                    unlock_buffer() {
2693     360.774529 |   1)               |                                      wake_up_bit() {
2694     360.774529 |   1)               |                                        bit_waitqueue() {
2695     360.774530 |   1)   0.594 us    |                                          __phys_addr();
2696
2697
2698 The function name is always displayed after the closing bracket
2699 for a function if the start of that function is not in the
2700 trace buffer.
2701
2702 Display of the function name after the closing bracket may be
2703 enabled for functions whose start is in the trace buffer,
2704 allowing easier searching with grep for function durations.
2705 It is default disabled.
2706
2707         - hide: echo nofuncgraph-tail > trace_options
2708         - show: echo funcgraph-tail > trace_options
2709
2710   Example with nofuncgraph-tail (default)::
2711
2712     0)               |      putname() {
2713     0)               |        kmem_cache_free() {
2714     0)   0.518 us    |          __phys_addr();
2715     0)   1.757 us    |        }
2716     0)   2.861 us    |      }
2717
2718   Example with funcgraph-tail::
2719
2720     0)               |      putname() {
2721     0)               |        kmem_cache_free() {
2722     0)   0.518 us    |          __phys_addr();
2723     0)   1.757 us    |        } /* kmem_cache_free() */
2724     0)   2.861 us    |      } /* putname() */
2725
2726 The return value of each traced function can be displayed after
2727 an equal sign "=". When encountering system call failures, it
2728 can be verfy helpful to quickly locate the function that first
2729 returns an error code.
2730
2731         - hide: echo nofuncgraph-retval > trace_options
2732         - show: echo funcgraph-retval > trace_options
2733
2734   Example with funcgraph-retval::
2735
2736     1)               |    cgroup_migrate() {
2737     1)   0.651 us    |      cgroup_migrate_add_task(); /* = 0xffff93fcfd346c00 */
2738     1)               |      cgroup_migrate_execute() {
2739     1)               |        cpu_cgroup_can_attach() {
2740     1)               |          cgroup_taskset_first() {
2741     1)   0.732 us    |            cgroup_taskset_next(); /* = 0xffff93fc8fb20000 */
2742     1)   1.232 us    |          } /* cgroup_taskset_first = 0xffff93fc8fb20000 */
2743     1)   0.380 us    |          sched_rt_can_attach(); /* = 0x0 */
2744     1)   2.335 us    |        } /* cpu_cgroup_can_attach = -22 */
2745     1)   4.369 us    |      } /* cgroup_migrate_execute = -22 */
2746     1)   7.143 us    |    } /* cgroup_migrate = -22 */
2747
2748 The above example shows that the function cpu_cgroup_can_attach
2749 returned the error code -22 firstly, then we can read the code
2750 of this function to get the root cause.
2751
2752 When the option funcgraph-retval-hex is not set, the return value can
2753 be displayed in a smart way. Specifically, if it is an error code,
2754 it will be printed in signed decimal format, otherwise it will
2755 printed in hexadecimal format.
2756
2757         - smart: echo nofuncgraph-retval-hex > trace_options
2758         - hexadecimal: echo funcgraph-retval-hex > trace_options
2759
2760   Example with funcgraph-retval-hex::
2761
2762     1)               |      cgroup_migrate() {
2763     1)   0.651 us    |        cgroup_migrate_add_task(); /* = 0xffff93fcfd346c00 */
2764     1)               |        cgroup_migrate_execute() {
2765     1)               |          cpu_cgroup_can_attach() {
2766     1)               |            cgroup_taskset_first() {
2767     1)   0.732 us    |              cgroup_taskset_next(); /* = 0xffff93fc8fb20000 */
2768     1)   1.232 us    |            } /* cgroup_taskset_first = 0xffff93fc8fb20000 */
2769     1)   0.380 us    |            sched_rt_can_attach(); /* = 0x0 */
2770     1)   2.335 us    |          } /* cpu_cgroup_can_attach = 0xffffffea */
2771     1)   4.369 us    |        } /* cgroup_migrate_execute = 0xffffffea */
2772     1)   7.143 us    |      } /* cgroup_migrate = 0xffffffea */
2773
2774 At present, there are some limitations when using the funcgraph-retval
2775 option, and these limitations will be eliminated in the future:
2776
2777 - Even if the function return type is void, a return value will still
2778   be printed, and you can just ignore it.
2779
2780 - Even if return values are stored in multiple registers, only the
2781   value contained in the first register will be recorded and printed.
2782   To illustrate, in the x86 architecture, eax and edx are used to store
2783   a 64-bit return value, with the lower 32 bits saved in eax and the
2784   upper 32 bits saved in edx. However, only the value stored in eax
2785   will be recorded and printed.
2786
2787 - In certain procedure call standards, such as arm64's AAPCS64, when a
2788   type is smaller than a GPR, it is the responsibility of the consumer
2789   to perform the narrowing, and the upper bits may contain UNKNOWN values.
2790   Therefore, it is advisable to check the code for such cases. For instance,
2791   when using a u8 in a 64-bit GPR, bits [63:8] may contain arbitrary values,
2792   especially when larger types are truncated, whether explicitly or implicitly.
2793   Here are some specific cases to illustrate this point:
2794
2795   **Case One**:
2796
2797   The function narrow_to_u8 is defined as follows::
2798
2799         u8 narrow_to_u8(u64 val)
2800         {
2801                 // implicitly truncated
2802                 return val;
2803         }
2804
2805   It may be compiled to::
2806
2807         narrow_to_u8:
2808                 < ... ftrace instrumentation ... >
2809                 RET
2810
2811   If you pass 0x123456789abcdef to this function and want to narrow it,
2812   it may be recorded as 0x123456789abcdef instead of 0xef.
2813
2814   **Case Two**:
2815
2816   The function error_if_not_4g_aligned is defined as follows::
2817
2818         int error_if_not_4g_aligned(u64 val)
2819         {
2820                 if (val & GENMASK(31, 0))
2821                         return -EINVAL;
2822
2823                 return 0;
2824         }
2825
2826   It could be compiled to::
2827
2828         error_if_not_4g_aligned:
2829                 CBNZ    w0, .Lnot_aligned
2830                 RET                     // bits [31:0] are zero, bits
2831                                         // [63:32] are UNKNOWN
2832         .Lnot_aligned:
2833                 MOV    x0, #-EINVAL
2834                 RET
2835
2836   When passing 0x2_0000_0000 to it, the return value may be recorded as
2837   0x2_0000_0000 instead of 0.
2838
2839 You can put some comments on specific functions by using
2840 trace_printk() For example, if you want to put a comment inside
2841 the __might_sleep() function, you just have to include
2842 <linux/ftrace.h> and call trace_printk() inside __might_sleep()::
2843
2844         trace_printk("I'm a comment!\n")
2845
2846 will produce::
2847
2848    1)               |             __might_sleep() {
2849    1)               |                /* I'm a comment! */
2850    1)   1.449 us    |             }
2851
2852
2853 You might find other useful features for this tracer in the
2854 following "dynamic ftrace" section such as tracing only specific
2855 functions or tasks.
2856
2857 dynamic ftrace
2858 --------------
2859
2860 If CONFIG_DYNAMIC_FTRACE is set, the system will run with
2861 virtually no overhead when function tracing is disabled. The way
2862 this works is the mcount function call (placed at the start of
2863 every kernel function, produced by the -pg switch in gcc),
2864 starts of pointing to a simple return. (Enabling FTRACE will
2865 include the -pg switch in the compiling of the kernel.)
2866
2867 At compile time every C file object is run through the
2868 recordmcount program (located in the scripts directory). This
2869 program will parse the ELF headers in the C object to find all
2870 the locations in the .text section that call mcount. Starting
2871 with gcc version 4.6, the -mfentry has been added for x86, which
2872 calls "__fentry__" instead of "mcount". Which is called before
2873 the creation of the stack frame.
2874
2875 Note, not all sections are traced. They may be prevented by either
2876 a notrace, or blocked another way and all inline functions are not
2877 traced. Check the "available_filter_functions" file to see what functions
2878 can be traced.
2879
2880 A section called "__mcount_loc" is created that holds
2881 references to all the mcount/fentry call sites in the .text section.
2882 The recordmcount program re-links this section back into the
2883 original object. The final linking stage of the kernel will add all these
2884 references into a single table.
2885
2886 On boot up, before SMP is initialized, the dynamic ftrace code
2887 scans this table and updates all the locations into nops. It
2888 also records the locations, which are added to the
2889 available_filter_functions list.  Modules are processed as they
2890 are loaded and before they are executed.  When a module is
2891 unloaded, it also removes its functions from the ftrace function
2892 list. This is automatic in the module unload code, and the
2893 module author does not need to worry about it.
2894
2895 When tracing is enabled, the process of modifying the function
2896 tracepoints is dependent on architecture. The old method is to use
2897 kstop_machine to prevent races with the CPUs executing code being
2898 modified (which can cause the CPU to do undesirable things, especially
2899 if the modified code crosses cache (or page) boundaries), and the nops are
2900 patched back to calls. But this time, they do not call mcount
2901 (which is just a function stub). They now call into the ftrace
2902 infrastructure.
2903
2904 The new method of modifying the function tracepoints is to place
2905 a breakpoint at the location to be modified, sync all CPUs, modify
2906 the rest of the instruction not covered by the breakpoint. Sync
2907 all CPUs again, and then remove the breakpoint with the finished
2908 version to the ftrace call site.
2909
2910 Some archs do not even need to monkey around with the synchronization,
2911 and can just slap the new code on top of the old without any
2912 problems with other CPUs executing it at the same time.
2913
2914 One special side-effect to the recording of the functions being
2915 traced is that we can now selectively choose which functions we
2916 wish to trace and which ones we want the mcount calls to remain
2917 as nops.
2918
2919 Two files are used, one for enabling and one for disabling the
2920 tracing of specified functions. They are:
2921
2922   set_ftrace_filter
2923
2924 and
2925
2926   set_ftrace_notrace
2927
2928 A list of available functions that you can add to these files is
2929 listed in:
2930
2931    available_filter_functions
2932
2933 ::
2934
2935   # cat available_filter_functions
2936   put_prev_task_idle
2937   kmem_cache_create
2938   pick_next_task_rt
2939   cpus_read_lock
2940   pick_next_task_fair
2941   mutex_lock
2942   [...]
2943
2944 If I am only interested in sys_nanosleep and hrtimer_interrupt::
2945
2946   # echo sys_nanosleep hrtimer_interrupt > set_ftrace_filter
2947   # echo function > current_tracer
2948   # echo 1 > tracing_on
2949   # usleep 1
2950   # echo 0 > tracing_on
2951   # cat trace
2952   # tracer: function
2953   #
2954   # entries-in-buffer/entries-written: 5/5   #P:4
2955   #
2956   #                              _-----=> irqs-off
2957   #                             / _----=> need-resched
2958   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2959   #                            || / _--=> preempt-depth
2960   #                            ||| /     delay
2961   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2962   #              | |       |   ||||       |         |
2963             usleep-2665  [001] ....  4186.475355: sys_nanosleep <-system_call_fastpath
2964             <idle>-0     [001] d.h1  4186.475409: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2965             usleep-2665  [001] d.h1  4186.475426: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2966             <idle>-0     [003] d.h1  4186.475426: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2967             <idle>-0     [002] d.h1  4186.475427: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2968
2969 To see which functions are being traced, you can cat the file:
2970 ::
2971
2972   # cat set_ftrace_filter
2973   hrtimer_interrupt
2974   sys_nanosleep
2975
2976
2977 Perhaps this is not enough. The filters also allow glob(7) matching.
2978
2979   ``<match>*``
2980         will match functions that begin with <match>
2981   ``*<match>``
2982         will match functions that end with <match>
2983   ``*<match>*``
2984         will match functions that have <match> in it
2985   ``<match1>*<match2>``
2986         will match functions that begin with <match1> and end with <match2>
2987
2988 .. note::
2989       It is better to use quotes to enclose the wild cards,
2990       otherwise the shell may expand the parameters into names
2991       of files in the local directory.
2992
2993 ::
2994
2995   # echo 'hrtimer_*' > set_ftrace_filter
2996
2997 Produces::
2998
2999   # tracer: function
3000   #
3001   # entries-in-buffer/entries-written: 897/897   #P:4
3002   #
3003   #                              _-----=> irqs-off
3004   #                             / _----=> need-resched
3005   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3006   #                            || / _--=> preempt-depth
3007   #                            ||| /     delay
3008   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3009   #              | |       |   ||||       |         |
3010             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547803: hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
3011             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547804: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
3012             <idle>-0     [003] dN.2  4228.547805: hrtimer_force_reprogram <-__remove_hrtimer
3013             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547805: hrtimer_forward <-tick_nohz_idle_exit
3014             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547805: hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_expires.constprop.11
3015             <idle>-0     [003] d..1  4228.547858: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
3016             <idle>-0     [003] d..1  4228.547859: hrtimer_start <-__tick_nohz_idle_enter
3017             <idle>-0     [003] d..2  4228.547860: hrtimer_force_reprogram <-__rem
3018
3019 Notice that we lost the sys_nanosleep.
3020 ::
3021
3022   # cat set_ftrace_filter
3023   hrtimer_run_queues
3024   hrtimer_run_pending
3025   hrtimer_init
3026   hrtimer_cancel
3027   hrtimer_try_to_cancel
3028   hrtimer_forward
3029   hrtimer_start
3030   hrtimer_reprogram
3031   hrtimer_force_reprogram
3032   hrtimer_get_next_event
3033   hrtimer_interrupt
3034   hrtimer_nanosleep
3035   hrtimer_wakeup
3036   hrtimer_get_remaining
3037   hrtimer_get_res
3038   hrtimer_init_sleeper
3039
3040
3041 This is because the '>' and '>>' act just like they do in bash.
3042 To rewrite the filters, use '>'
3043 To append to the filters, use '>>'
3044
3045 To clear out a filter so that all functions will be recorded
3046 again::
3047
3048  # echo > set_ftrace_filter
3049  # cat set_ftrace_filter
3050  #
3051
3052 Again, now we want to append.
3053
3054 ::
3055
3056   # echo sys_nanosleep > set_ftrace_filter
3057   # cat set_ftrace_filter
3058   sys_nanosleep
3059   # echo 'hrtimer_*' >> set_ftrace_filter
3060   # cat set_ftrace_filter
3061   hrtimer_run_queues
3062   hrtimer_run_pending
3063   hrtimer_init
3064   hrtimer_cancel
3065   hrtimer_try_to_cancel
3066   hrtimer_forward
3067   hrtimer_start
3068   hrtimer_reprogram
3069   hrtimer_force_reprogram
3070   hrtimer_get_next_event
3071   hrtimer_interrupt
3072   sys_nanosleep
3073   hrtimer_nanosleep
3074   hrtimer_wakeup
3075   hrtimer_get_remaining
3076   hrtimer_get_res
3077   hrtimer_init_sleeper
3078
3079
3080 The set_ftrace_notrace prevents those functions from being
3081 traced.
3082 ::
3083
3084   # echo '*preempt*' '*lock*' > set_ftrace_notrace
3085
3086 Produces::
3087
3088   # tracer: function
3089   #
3090   # entries-in-buffer/entries-written: 39608/39608   #P:4
3091   #
3092   #                              _-----=> irqs-off
3093   #                             / _----=> need-resched
3094   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3095   #                            || / _--=> preempt-depth
3096   #                            ||| /     delay
3097   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3098   #              | |       |   ||||       |         |
3099               bash-1994  [000] ....  4342.324896: file_ra_state_init <-do_dentry_open
3100               bash-1994  [000] ....  4342.324897: open_check_o_direct <-do_last
3101               bash-1994  [000] ....  4342.324897: ima_file_check <-do_last
3102               bash-1994  [000] ....  4342.324898: process_measurement <-ima_file_check
3103               bash-1994  [000] ....  4342.324898: ima_get_action <-process_measurement
3104               bash-1994  [000] ....  4342.324898: ima_match_policy <-ima_get_action
3105               bash-1994  [000] ....  4342.324899: do_truncate <-do_last
3106               bash-1994  [000] ....  4342.324899: setattr_should_drop_suidgid <-do_truncate
3107               bash-1994  [000] ....  4342.324899: notify_change <-do_truncate
3108               bash-1994  [000] ....  4342.324900: current_fs_time <-notify_change
3109               bash-1994  [000] ....  4342.324900: current_kernel_time <-current_fs_time
3110               bash-1994  [000] ....  4342.324900: timespec_trunc <-current_fs_time
3111
3112 We can see that there's no more lock or preempt tracing.
3113
3114 Selecting function filters via index
3115 ------------------------------------
3116
3117 Because processing of strings is expensive (the address of the function
3118 needs to be looked up before comparing to the string being passed in),
3119 an index can be used as well to enable functions. This is useful in the
3120 case of setting thousands of specific functions at a time. By passing
3121 in a list of numbers, no string processing will occur. Instead, the function
3122 at the specific location in the internal array (which corresponds to the
3123 functions in the "available_filter_functions" file), is selected.
3124
3125 ::
3126
3127   # echo 1 > set_ftrace_filter
3128
3129 Will select the first function listed in "available_filter_functions"
3130
3131 ::
3132
3133   # head -1 available_filter_functions
3134   trace_initcall_finish_cb
3135
3136   # cat set_ftrace_filter
3137   trace_initcall_finish_cb
3138
3139   # head -50 available_filter_functions | tail -1
3140   x86_pmu_commit_txn
3141
3142   # echo 1 50 > set_ftrace_filter
3143   # cat set_ftrace_filter
3144   trace_initcall_finish_cb
3145   x86_pmu_commit_txn
3146
3147 Dynamic ftrace with the function graph tracer
3148 ---------------------------------------------
3149
3150 Although what has been explained above concerns both the
3151 function tracer and the function-graph-tracer, there are some
3152 special features only available in the function-graph tracer.
3153
3154 If you want to trace only one function and all of its children,
3155 you just have to echo its name into set_graph_function::
3156
3157  echo __do_fault > set_graph_function
3158
3159 will produce the following "expanded" trace of the __do_fault()
3160 function::
3161
3162    0)               |  __do_fault() {
3163    0)               |    filemap_fault() {
3164    0)               |      find_lock_page() {
3165    0)   0.804 us    |        find_get_page();
3166    0)               |        __might_sleep() {
3167    0)   1.329 us    |        }
3168    0)   3.904 us    |      }
3169    0)   4.979 us    |    }
3170    0)   0.653 us    |    _spin_lock();
3171    0)   0.578 us    |    page_add_file_rmap();
3172    0)   0.525 us    |    native_set_pte_at();
3173    0)   0.585 us    |    _spin_unlock();
3174    0)               |    unlock_page() {
3175    0)   0.541 us    |      page_waitqueue();
3176    0)   0.639 us    |      __wake_up_bit();
3177    0)   2.786 us    |    }
3178    0) + 14.237 us   |  }
3179    0)               |  __do_fault() {
3180    0)               |    filemap_fault() {
3181    0)               |      find_lock_page() {
3182    0)   0.698 us    |        find_get_page();
3183    0)               |        __might_sleep() {
3184    0)   1.412 us    |        }
3185    0)   3.950 us    |      }
3186    0)   5.098 us    |    }
3187    0)   0.631 us    |    _spin_lock();
3188    0)   0.571 us    |    page_add_file_rmap();
3189    0)   0.526 us    |    native_set_pte_at();
3190    0)   0.586 us    |    _spin_unlock();
3191    0)               |    unlock_page() {
3192    0)   0.533 us    |      page_waitqueue();
3193    0)   0.638 us    |      __wake_up_bit();
3194    0)   2.793 us    |    }
3195    0) + 14.012 us   |  }
3196
3197 You can also expand several functions at once::
3198
3199  echo sys_open > set_graph_function
3200  echo sys_close >> set_graph_function
3201
3202 Now if you want to go back to trace all functions you can clear
3203 this special filter via::
3204
3205  echo > set_graph_function
3206
3207
3208 ftrace_enabled
3209 --------------
3210
3211 Note, the proc sysctl ftrace_enable is a big on/off switch for the
3212 function tracer. By default it is enabled (when function tracing is
3213 enabled in the kernel). If it is disabled, all function tracing is
3214 disabled. This includes not only the function tracers for ftrace, but
3215 also for any other uses (perf, kprobes, stack tracing, profiling, etc). It
3216 cannot be disabled if there is a callback with FTRACE_OPS_FL_PERMANENT set
3217 registered.
3218
3219 Please disable this with care.
3220
3221 This can be disable (and enabled) with::
3222
3223   sysctl kernel.ftrace_enabled=0
3224   sysctl kernel.ftrace_enabled=1
3225
3226  or
3227
3228   echo 0 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled
3229   echo 1 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled
3230
3231
3232 Filter commands
3233 ---------------
3234
3235 A few commands are supported by the set_ftrace_filter interface.
3236 Trace commands have the following format::
3237
3238   <function>:<command>:<parameter>
3239
3240 The following commands are supported:
3241
3242 - mod:
3243   This command enables function filtering per module. The
3244   parameter defines the module. For example, if only the write*
3245   functions in the ext3 module are desired, run:
3246
3247    echo 'write*:mod:ext3' > set_ftrace_filter
3248
3249   This command interacts with the filter in the same way as
3250   filtering based on function names. Thus, adding more functions
3251   in a different module is accomplished by appending (>>) to the
3252   filter file. Remove specific module functions by prepending
3253   '!'::
3254
3255    echo '!writeback*:mod:ext3' >> set_ftrace_filter
3256
3257   Mod command supports module globbing. Disable tracing for all
3258   functions except a specific module::
3259
3260    echo '!*:mod:!ext3' >> set_ftrace_filter
3261
3262   Disable tracing for all modules, but still trace kernel::
3263
3264    echo '!*:mod:*' >> set_ftrace_filter
3265
3266   Enable filter only for kernel::
3267
3268    echo '*write*:mod:!*' >> set_ftrace_filter
3269
3270   Enable filter for module globbing::
3271
3272    echo '*write*:mod:*snd*' >> set_ftrace_filter
3273
3274 - traceon/traceoff:
3275   These commands turn tracing on and off when the specified
3276   functions are hit. The parameter determines how many times the
3277   tracing system is turned on and off. If unspecified, there is
3278   no limit. For example, to disable tracing when a schedule bug
3279   is hit the first 5 times, run::
3280
3281    echo '__schedule_bug:traceoff:5' > set_ftrace_filter
3282
3283   To always disable tracing when __schedule_bug is hit::
3284
3285    echo '__schedule_bug:traceoff' > set_ftrace_filter
3286
3287   These commands are cumulative whether or not they are appended
3288   to set_ftrace_filter. To remove a command, prepend it by '!'
3289   and drop the parameter::
3290
3291    echo '!__schedule_bug:traceoff:0' > set_ftrace_filter
3292
3293   The above removes the traceoff command for __schedule_bug
3294   that have a counter. To remove commands without counters::
3295
3296    echo '!__schedule_bug:traceoff' > set_ftrace_filter
3297
3298 - snapshot:
3299   Will cause a snapshot to be triggered when the function is hit.
3300   ::
3301
3302    echo 'native_flush_tlb_others:snapshot' > set_ftrace_filter
3303
3304   To only snapshot once:
3305   ::
3306
3307    echo 'native_flush_tlb_others:snapshot:1' > set_ftrace_filter
3308
3309   To remove the above commands::
3310
3311    echo '!native_flush_tlb_others:snapshot' > set_ftrace_filter
3312    echo '!native_flush_tlb_others:snapshot:0' > set_ftrace_filter
3313
3314 - enable_event/disable_event:
3315   These commands can enable or disable a trace event. Note, because
3316   function tracing callbacks are very sensitive, when these commands
3317   are registered, the trace point is activated, but disabled in
3318   a "soft" mode. That is, the tracepoint will be called, but
3319   just will not be traced. The event tracepoint stays in this mode
3320   as long as there's a command that triggers it.
3321   ::
3322
3323    echo 'try_to_wake_up:enable_event:sched:sched_switch:2' > \
3324          set_ftrace_filter
3325
3326   The format is::
3327
3328     <function>:enable_event:<system>:<event>[:count]
3329     <function>:disable_event:<system>:<event>[:count]
3330
3331   To remove the events commands::
3332
3333    echo '!try_to_wake_up:enable_event:sched:sched_switch:0' > \
3334          set_ftrace_filter
3335    echo '!schedule:disable_event:sched:sched_switch' > \
3336          set_ftrace_filter
3337
3338 - dump:
3339   When the function is hit, it will dump the contents of the ftrace
3340   ring buffer to the console. This is useful if you need to debug
3341   something, and want to dump the trace when a certain function
3342   is hit. Perhaps it's a function that is called before a triple
3343   fault happens and does not allow you to get a regular dump.
3344
3345 - cpudump:
3346   When the function is hit, it will dump the contents of the ftrace
3347   ring buffer for the current CPU to the console. Unlike the "dump"
3348   command, it only prints out the contents of the ring buffer for the
3349   CPU that executed the function that triggered the dump.
3350
3351 - stacktrace:
3352   When the function is hit, a stack trace is recorded.
3353
3354 trace_pipe
3355 ----------
3356
3357 The trace_pipe outputs the same content as the trace file, but
3358 the effect on the tracing is different. Every read from
3359 trace_pipe is consumed. This means that subsequent reads will be
3360 different. The trace is live.
3361 ::
3362
3363   # echo function > current_tracer
3364   # cat trace_pipe > /tmp/trace.out &
3365   [1] 4153
3366   # echo 1 > tracing_on
3367   # usleep 1
3368   # echo 0 > tracing_on
3369   # cat trace
3370   # tracer: function
3371   #
3372   # entries-in-buffer/entries-written: 0/0   #P:4
3373   #
3374   #                              _-----=> irqs-off
3375   #                             / _----=> need-resched
3376   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3377   #                            || / _--=> preempt-depth
3378   #                            ||| /     delay
3379   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3380   #              | |       |   ||||       |         |
3381
3382   #
3383   # cat /tmp/trace.out
3384              bash-1994  [000] ....  5281.568961: mutex_unlock <-rb_simple_write
3385              bash-1994  [000] ....  5281.568963: __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
3386              bash-1994  [000] ....  5281.568963: __fsnotify_parent <-fsnotify_modify
3387              bash-1994  [000] ....  5281.568964: fsnotify <-fsnotify_modify
3388              bash-1994  [000] ....  5281.568964: __srcu_read_lock <-fsnotify
3389              bash-1994  [000] ....  5281.568964: add_preempt_count <-__srcu_read_lock
3390              bash-1994  [000] ...1  5281.568965: sub_preempt_count <-__srcu_read_lock
3391              bash-1994  [000] ....  5281.568965: __srcu_read_unlock <-fsnotify
3392              bash-1994  [000] ....  5281.568967: sys_dup2 <-system_call_fastpath
3393
3394
3395 Note, reading the trace_pipe file will block until more input is
3396 added. This is contrary to the trace file. If any process opened
3397 the trace file for reading, it will actually disable tracing and
3398 prevent new entries from being added. The trace_pipe file does
3399 not have this limitation.
3400
3401 trace entries
3402 -------------
3403
3404 Having too much or not enough data can be troublesome in
3405 diagnosing an issue in the kernel. The file buffer_size_kb is
3406 used to modify the size of the internal trace buffers. The
3407 number listed is the number of entries that can be recorded per
3408 CPU. To know the full size, multiply the number of possible CPUs
3409 with the number of entries.
3410 ::
3411
3412   # cat buffer_size_kb
3413   1408 (units kilobytes)
3414
3415 Or simply read buffer_total_size_kb
3416 ::
3417
3418   # cat buffer_total_size_kb 
3419   5632
3420
3421 To modify the buffer, simple echo in a number (in 1024 byte segments).
3422 ::
3423
3424   # echo 10000 > buffer_size_kb
3425   # cat buffer_size_kb
3426   10000 (units kilobytes)
3427
3428 It will try to allocate as much as possible. If you allocate too
3429 much, it can cause Out-Of-Memory to trigger.
3430 ::
3431
3432   # echo 1000000000000 > buffer_size_kb
3433   -bash: echo: write error: Cannot allocate memory
3434   # cat buffer_size_kb
3435   85
3436
3437 The per_cpu buffers can be changed individually as well:
3438 ::
3439
3440   # echo 10000 > per_cpu/cpu0/buffer_size_kb
3441   # echo 100 > per_cpu/cpu1/buffer_size_kb
3442
3443 When the per_cpu buffers are not the same, the buffer_size_kb
3444 at the top level will just show an X
3445 ::
3446
3447   # cat buffer_size_kb
3448   X
3449
3450 This is where the buffer_total_size_kb is useful:
3451 ::
3452
3453   # cat buffer_total_size_kb 
3454   12916
3455
3456 Writing to the top level buffer_size_kb will reset all the buffers
3457 to be the same again.
3458
3459 Snapshot
3460 --------
3461 CONFIG_TRACER_SNAPSHOT makes a generic snapshot feature
3462 available to all non latency tracers. (Latency tracers which
3463 record max latency, such as "irqsoff" or "wakeup", can't use
3464 this feature, since those are already using the snapshot
3465 mechanism internally.)
3466
3467 Snapshot preserves a current trace buffer at a particular point
3468 in time without stopping tracing. Ftrace swaps the current
3469 buffer with a spare buffer, and tracing continues in the new
3470 current (=previous spare) buffer.
3471
3472 The following tracefs files in "tracing" are related to this
3473 feature:
3474
3475   snapshot:
3476
3477         This is used to take a snapshot and to read the output
3478         of the snapshot. Echo 1 into this file to allocate a
3479         spare buffer and to take a snapshot (swap), then read
3480         the snapshot from this file in the same format as
3481         "trace" (described above in the section "The File
3482         System"). Both reads snapshot and tracing are executable
3483         in parallel. When the spare buffer is allocated, echoing
3484         0 frees it, and echoing else (positive) values clear the
3485         snapshot contents.
3486         More details are shown in the table below.
3487
3488         +--------------+------------+------------+------------+
3489         |status\\input |     0      |     1      |    else    |
3490         +==============+============+============+============+
3491         |not allocated |(do nothing)| alloc+swap |(do nothing)|
3492         +--------------+------------+------------+------------+
3493         |allocated     |    free    |    swap    |   clear    |
3494         +--------------+------------+------------+------------+
3495
3496 Here is an example of using the snapshot feature.
3497 ::
3498
3499   # echo 1 > events/sched/enable
3500   # echo 1 > snapshot
3501   # cat snapshot
3502   # tracer: nop
3503   #
3504   # entries-in-buffer/entries-written: 71/71   #P:8
3505   #
3506   #                              _-----=> irqs-off
3507   #                             / _----=> need-resched
3508   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3509   #                            || / _--=> preempt-depth
3510   #                            ||| /     delay
3511   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3512   #              | |       |   ||||       |         |
3513             <idle>-0     [005] d...  2440.603828: sched_switch: prev_comm=swapper/5 prev_pid=0 prev_prio=120   prev_state=R ==> next_comm=snapshot-test-2 next_pid=2242 next_prio=120
3514              sleep-2242  [005] d...  2440.603846: sched_switch: prev_comm=snapshot-test-2 prev_pid=2242 prev_prio=120   prev_state=R ==> next_comm=kworker/5:1 next_pid=60 next_prio=120
3515   [...]
3516           <idle>-0     [002] d...  2440.707230: sched_switch: prev_comm=swapper/2 prev_pid=0 prev_prio=120 prev_state=R ==> next_comm=snapshot-test-2 next_pid=2229 next_prio=120  
3517
3518   # cat trace  
3519   # tracer: nop
3520   #
3521   # entries-in-buffer/entries-written: 77/77   #P:8
3522   #
3523   #                              _-----=> irqs-off
3524   #                             / _----=> need-resched
3525   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3526   #                            || / _--=> preempt-depth
3527   #                            ||| /     delay
3528   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3529   #              | |       |   ||||       |         |
3530             <idle>-0     [007] d...  2440.707395: sched_switch: prev_comm=swapper/7 prev_pid=0 prev_prio=120 prev_state=R ==> next_comm=snapshot-test-2 next_pid=2243 next_prio=120
3531    snapshot-test-2-2229  [002] d...  2440.707438: sched_switch: prev_comm=snapshot-test-2 prev_pid=2229 prev_prio=120 prev_state=S ==> next_comm=swapper/2 next_pid=0 next_prio=120
3532   [...]
3533
3534
3535 If you try to use this snapshot feature when current tracer is
3536 one of the latency tracers, you will get the following results.
3537 ::
3538
3539   # echo wakeup > current_tracer
3540   # echo 1 > snapshot
3541   bash: echo: write error: Device or resource busy
3542   # cat snapshot
3543   cat: snapshot: Device or resource busy
3544
3545
3546 Instances
3547 ---------
3548 In the tracefs tracing directory, there is a directory called "instances".
3549 This directory can have new directories created inside of it using
3550 mkdir, and removing directories with rmdir. The directory created
3551 with mkdir in this directory will already contain files and other
3552 directories after it is created.
3553 ::
3554
3555   # mkdir instances/foo
3556   # ls instances/foo
3557   buffer_size_kb  buffer_total_size_kb  events  free_buffer  per_cpu
3558   set_event  snapshot  trace  trace_clock  trace_marker  trace_options
3559   trace_pipe  tracing_on
3560
3561 As you can see, the new directory looks similar to the tracing directory
3562 itself. In fact, it is very similar, except that the buffer and
3563 events are agnostic from the main directory, or from any other
3564 instances that are created.
3565
3566 The files in the new directory work just like the files with the
3567 same name in the tracing directory except the buffer that is used
3568 is a separate and new buffer. The files affect that buffer but do not
3569 affect the main buffer with the exception of trace_options. Currently,
3570 the trace_options affect all instances and the top level buffer
3571 the same, but this may change in future releases. That is, options
3572 may become specific to the instance they reside in.
3573
3574 Notice that none of the function tracer files are there, nor is
3575 current_tracer and available_tracers. This is because the buffers
3576 can currently only have events enabled for them.
3577 ::
3578
3579   # mkdir instances/foo
3580   # mkdir instances/bar
3581   # mkdir instances/zoot
3582   # echo 100000 > buffer_size_kb
3583   # echo 1000 > instances/foo/buffer_size_kb
3584   # echo 5000 > instances/bar/per_cpu/cpu1/buffer_size_kb
3585   # echo function > current_trace
3586   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_wakeup/enable
3587   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_wakeup_new/enable
3588   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_switch/enable
3589   # echo 1 > instances/bar/events/irq/enable
3590   # echo 1 > instances/zoot/events/syscalls/enable
3591   # cat trace_pipe
3592   CPU:2 [LOST 11745 EVENTS]
3593               bash-2044  [002] .... 10594.481032: _raw_spin_lock_irqsave <-get_page_from_freelist
3594               bash-2044  [002] d... 10594.481032: add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
3595               bash-2044  [002] d..1 10594.481032: __rmqueue <-get_page_from_freelist
3596               bash-2044  [002] d..1 10594.481033: _raw_spin_unlock <-get_page_from_freelist
3597               bash-2044  [002] d..1 10594.481033: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
3598               bash-2044  [002] d... 10594.481033: get_pageblock_flags_group <-get_pageblock_migratetype
3599               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __mod_zone_page_state <-get_page_from_freelist
3600               bash-2044  [002] d... 10594.481034: zone_statistics <-get_page_from_freelist
3601               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __inc_zone_state <-zone_statistics
3602               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __inc_zone_state <-zone_statistics
3603               bash-2044  [002] .... 10594.481035: arch_dup_task_struct <-copy_process
3604   [...]
3605
3606   # cat instances/foo/trace_pipe
3607               bash-1998  [000] d..4   136.676759: sched_wakeup: comm=kworker/0:1 pid=59 prio=120 success=1 target_cpu=000
3608               bash-1998  [000] dN.4   136.676760: sched_wakeup: comm=bash pid=1998 prio=120 success=1 target_cpu=000
3609             <idle>-0     [003] d.h3   136.676906: sched_wakeup: comm=rcu_preempt pid=9 prio=120 success=1 target_cpu=003
3610             <idle>-0     [003] d..3   136.676909: sched_switch: prev_comm=swapper/3 prev_pid=0 prev_prio=120 prev_state=R ==> next_comm=rcu_preempt next_pid=9 next_prio=120
3611        rcu_preempt-9     [003] d..3   136.676916: sched_switch: prev_comm=rcu_preempt prev_pid=9 prev_prio=120 prev_state=S ==> next_comm=swapper/3 next_pid=0 next_prio=120
3612               bash-1998  [000] d..4   136.677014: sched_wakeup: comm=kworker/0:1 pid=59 prio=120 success=1 target_cpu=000
3613               bash-1998  [000] dN.4   136.677016: sched_wakeup: comm=bash pid=1998 prio=120 success=1 target_cpu=000
3614               bash-1998  [000] d..3   136.677018: sched_switch: prev_comm=bash prev_pid=1998 prev_prio=120 prev_state=R+ ==> next_comm=kworker/0:1 next_pid=59 next_prio=120
3615        kworker/0:1-59    [000] d..4   136.677022: sched_wakeup: comm=sshd pid=1995 prio=120 success=1 target_cpu=001
3616        kworker/0:1-59    [000] d..3   136.677025: sched_switch: prev_comm=kworker/0:1 prev_pid=59 prev_prio=120 prev_state=S ==> next_comm=bash next_pid=1998 next_prio=120
3617   [...]
3618
3619   # cat instances/bar/trace_pipe
3620        migration/1-14    [001] d.h3   138.732674: softirq_raise: vec=3 [action=NET_RX]
3621             <idle>-0     [001] dNh3   138.732725: softirq_raise: vec=3 [action=NET_RX]
3622               bash-1998  [000] d.h1   138.733101: softirq_raise: vec=1 [action=TIMER]
3623               bash-1998  [000] d.h1   138.733102: softirq_raise: vec=9 [action=RCU]
3624               bash-1998  [000] ..s2   138.733105: softirq_entry: vec=1 [action=TIMER]
3625               bash-1998  [000] ..s2   138.733106: softirq_exit: vec=1 [action=TIMER]
3626               bash-1998  [000] ..s2   138.733106: softirq_entry: vec=9 [action=RCU]
3627               bash-1998  [000] ..s2   138.733109: softirq_exit: vec=9 [action=RCU]
3628               sshd-1995  [001] d.h1   138.733278: irq_handler_entry: irq=21 name=uhci_hcd:usb4
3629               sshd-1995  [001] d.h1   138.733280: irq_handler_exit: irq=21 ret=unhandled
3630               sshd-1995  [001] d.h1   138.733281: irq_handler_entry: irq=21 name=eth0
3631               sshd-1995  [001] d.h1   138.733283: irq_handler_exit: irq=21 ret=handled
3632   [...]
3633
3634   # cat instances/zoot/trace
3635   # tracer: nop
3636   #
3637   # entries-in-buffer/entries-written: 18996/18996   #P:4
3638   #
3639   #                              _-----=> irqs-off
3640   #                             / _----=> need-resched
3641   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3642   #                            || / _--=> preempt-depth
3643   #                            ||| /     delay
3644   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3645   #              | |       |   ||||       |         |
3646               bash-1998  [000] d...   140.733501: sys_write -> 0x2
3647               bash-1998  [000] d...   140.733504: sys_dup2(oldfd: a, newfd: 1)
3648               bash-1998  [000] d...   140.733506: sys_dup2 -> 0x1
3649               bash-1998  [000] d...   140.733508: sys_fcntl(fd: a, cmd: 1, arg: 0)
3650               bash-1998  [000] d...   140.733509: sys_fcntl -> 0x1
3651               bash-1998  [000] d...   140.733510: sys_close(fd: a)
3652               bash-1998  [000] d...   140.733510: sys_close -> 0x0
3653               bash-1998  [000] d...   140.733514: sys_rt_sigprocmask(how: 0, nset: 0, oset: 6e2768, sigsetsize: 8)
3654               bash-1998  [000] d...   140.733515: sys_rt_sigprocmask -> 0x0
3655               bash-1998  [000] d...   140.733516: sys_rt_sigaction(sig: 2, act: 7fff718846f0, oact: 7fff71884650, sigsetsize: 8)
3656               bash-1998  [000] d...   140.733516: sys_rt_sigaction -> 0x0
3657
3658 You can see that the trace of the top most trace buffer shows only
3659 the function tracing. The foo instance displays wakeups and task
3660 switches.
3661
3662 To remove the instances, simply delete their directories:
3663 ::
3664
3665   # rmdir instances/foo
3666   # rmdir instances/bar
3667   # rmdir instances/zoot
3668
3669 Note, if a process has a trace file open in one of the instance
3670 directories, the rmdir will fail with EBUSY.
3671
3672
3673 Stack trace
3674 -----------
3675 Since the kernel has a fixed sized stack, it is important not to
3676 waste it in functions. A kernel developer must be conscious of
3677 what they allocate on the stack. If they add too much, the system
3678 can be in danger of a stack overflow, and corruption will occur,
3679 usually leading to a system panic.
3680
3681 There are some tools that check this, usually with interrupts
3682 periodically checking usage. But if you can perform a check
3683 at every function call that will become very useful. As ftrace provides
3684 a function tracer, it makes it convenient to check the stack size
3685 at every function call. This is enabled via the stack tracer.
3686
3687 CONFIG_STACK_TRACER enables the ftrace stack tracing functionality.
3688 To enable it, write a '1' into /proc/sys/kernel/stack_tracer_enabled.
3689 ::
3690
3691  # echo 1 > /proc/sys/kernel/stack_tracer_enabled
3692
3693 You can also enable it from the kernel command line to trace
3694 the stack size of the kernel during boot up, by adding "stacktrace"
3695 to the kernel command line parameter.
3696
3697 After running it for a few minutes, the output looks like:
3698 ::
3699
3700   # cat stack_max_size
3701   2928
3702
3703   # cat stack_trace
3704           Depth    Size   Location    (18 entries)
3705           -----    ----   --------
3706     0)     2928     224   update_sd_lb_stats+0xbc/0x4ac
3707     1)     2704     160   find_busiest_group+0x31/0x1f1
3708     2)     2544     256   load_balance+0xd9/0x662
3709     3)     2288      80   idle_balance+0xbb/0x130
3710     4)     2208     128   __schedule+0x26e/0x5b9
3711     5)     2080      16   schedule+0x64/0x66
3712     6)     2064     128   schedule_timeout+0x34/0xe0
3713     7)     1936     112   wait_for_common+0x97/0xf1
3714     8)     1824      16   wait_for_completion+0x1d/0x1f
3715     9)     1808     128   flush_work+0xfe/0x119
3716    10)     1680      16   tty_flush_to_ldisc+0x1e/0x20
3717    11)     1664      48   input_available_p+0x1d/0x5c
3718    12)     1616      48   n_tty_poll+0x6d/0x134
3719    13)     1568      64   tty_poll+0x64/0x7f
3720    14)     1504     880   do_select+0x31e/0x511
3721    15)      624     400   core_sys_select+0x177/0x216
3722    16)      224      96   sys_select+0x91/0xb9
3723    17)      128     128   system_call_fastpath+0x16/0x1b
3724
3725 Note, if -mfentry is being used by gcc, functions get traced before
3726 they set up the stack frame. This means that leaf level functions
3727 are not tested by the stack tracer when -mfentry is used.
3728
3729 Currently, -mfentry is used by gcc 4.6.0 and above on x86 only.
3730
3731 More
3732 ----
3733 More details can be found in the source code, in the `kernel/trace/*.c` files.