Merge tag 'clk-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/clk/linux
[sfrench/cifs-2.6.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.txt for more information.
38
39
40 Implementation Details
41 ----------------------
42
43 See :doc:`ftrace-design` 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.
99
100   available_tracers:
101
102         This holds the different types of tracers that
103         have been compiled into the kernel. The
104         tracers listed here can be configured by
105         echoing their name into current_tracer.
106
107   tracing_on:
108
109         This sets or displays whether writing to the trace
110         ring buffer is enabled. Echo 0 into this file to disable
111         the tracer or 1 to enable it. Note, this only disables
112         writing to the ring buffer, the tracing overhead may
113         still be occurring.
114
115         The kernel function tracing_off() can be used within the
116         kernel to disable writing to the ring buffer, which will
117         set this file to "0". User space can re-enable tracing by
118         echoing "1" into the file.
119
120         Note, the function and event trigger "traceoff" will also
121         set this file to zero and stop tracing. Which can also
122         be re-enabled by user space using this file.
123
124   trace:
125
126         This file holds the output of the trace in a human
127         readable format (described below). Note, tracing is temporarily
128         disabled while this file is being read (opened).
129
130   trace_pipe:
131
132         The output is the same as the "trace" file but this
133         file is meant to be streamed with live tracing.
134         Reads from this file will block until new data is
135         retrieved.  Unlike the "trace" file, this file is a
136         consumer. This means reading from this file causes
137         sequential reads to display more current data. Once
138         data is read from this file, it is consumed, and
139         will not be read again with a sequential read. The
140         "trace" file is static, and if the tracer is not
141         adding more data, it will display the same
142         information every time it is read. This file will not
143         disable tracing while being read.
144
145   trace_options:
146
147         This file lets the user control the amount of data
148         that is displayed in one of the above output
149         files. Options also exist to modify how a tracer
150         or events work (stack traces, timestamps, etc).
151
152   options:
153
154         This is a directory that has a file for every available
155         trace option (also in trace_options). Options may also be set
156         or cleared by writing a "1" or "0" respectively into the
157         corresponding file with the option name.
158
159   tracing_max_latency:
160
161         Some of the tracers record the max latency.
162         For example, the maximum time that interrupts are disabled.
163         The maximum time is saved in this file. The max trace will also be
164         stored, and displayed by "trace". A new max trace will only be
165         recorded if the latency is greater than the value in this file
166         (in microseconds).
167
168         By echoing in a time into this file, no latency will be recorded
169         unless it is greater than the time in this file.
170
171   tracing_thresh:
172
173         Some latency tracers will record a trace whenever the
174         latency is greater than the number in this file.
175         Only active when the file contains a number greater than 0.
176         (in microseconds)
177
178   buffer_size_kb:
179
180         This sets or displays the number of kilobytes each CPU
181         buffer holds. By default, the trace buffers are the same size
182         for each CPU. The displayed number is the size of the
183         CPU buffer and not total size of all buffers. The
184         trace buffers are allocated in pages (blocks of memory
185         that the kernel uses for allocation, usually 4 KB in size).
186         If the last page allocated has room for more bytes
187         than requested, the rest of the page will be used,
188         making the actual allocation bigger than requested or shown.
189         ( Note, the size may not be a multiple of the page size
190         due to buffer management meta-data. )
191
192         Buffer sizes for individual CPUs may vary
193         (see "per_cpu/cpu0/buffer_size_kb" below), and if they do
194         this file will show "X".
195
196   buffer_total_size_kb:
197
198         This displays the total combined size of all the trace buffers.
199
200   free_buffer:
201
202         If a process is performing tracing, and the ring buffer should be
203         shrunk "freed" when the process is finished, even if it were to be
204         killed by a signal, this file can be used for that purpose. On close
205         of this file, the ring buffer will be resized to its minimum size.
206         Having a process that is tracing also open this file, when the process
207         exits its file descriptor for this file will be closed, and in doing so,
208         the ring buffer will be "freed".
209
210         It may also stop tracing if disable_on_free option is set.
211
212   tracing_cpumask:
213
214         This is a mask that lets the user only trace on specified CPUs.
215         The format is a hex string representing the CPUs.
216
217   set_ftrace_filter:
218
219         When dynamic ftrace is configured in (see the
220         section below "dynamic ftrace"), the code is dynamically
221         modified (code text rewrite) to disable calling of the
222         function profiler (mcount). This lets tracing be configured
223         in with practically no overhead in performance.  This also
224         has a side effect of enabling or disabling specific functions
225         to be traced. Echoing names of functions into this file
226         will limit the trace to only those functions.
227         This influences the tracers "function" and "function_graph"
228         and thus also function profiling (see "function_profile_enabled").
229
230         The functions listed in "available_filter_functions" are what
231         can be written into this file.
232
233         This interface also allows for commands to be used. See the
234         "Filter commands" section for more details.
235
236         As a speed up, since processing strings can't be quite expensive
237         and requires a check of all functions registered to tracing, instead
238         an index can be written into this file. A number (starting with "1")
239         written will instead select the same corresponding at the line position
240         of the "available_filter_functions" file.
241
242   set_ftrace_notrace:
243
244         This has an effect opposite to that of
245         set_ftrace_filter. Any function that is added here will not
246         be traced. If a function exists in both set_ftrace_filter
247         and set_ftrace_notrace, the function will _not_ be traced.
248
249   set_ftrace_pid:
250
251         Have the function tracer only trace the threads whose PID are
252         listed in this file.
253
254         If the "function-fork" option is set, then when a task whose
255         PID is listed in this file forks, the child's PID will
256         automatically be added to this file, and the child will be
257         traced by the function tracer as well. This option will also
258         cause PIDs of tasks that exit to be removed from the file.
259
260   set_event_pid:
261
262         Have the events only trace a task with a PID listed in this file.
263         Note, sched_switch and sched_wake_up will also trace events
264         listed in this file.
265
266         To have the PIDs of children of tasks with their PID in this file
267         added on fork, enable the "event-fork" option. That option will also
268         cause the PIDs of tasks to be removed from this file when the task
269         exits.
270
271   set_graph_function:
272
273         Functions listed in this file will cause the function graph
274         tracer to only trace these functions and the functions that
275         they call. (See the section "dynamic ftrace" for more details).
276         Note, set_ftrace_filter and set_ftrace_notrace still affects
277         what functions are being traced.
278
279   set_graph_notrace:
280
281         Similar to set_graph_function, but will disable function graph
282         tracing when the function is hit until it exits the function.
283         This makes it possible to ignore tracing functions that are called
284         by a specific function.
285
286   available_filter_functions:
287
288         This lists the functions that ftrace has processed and can trace.
289         These are the function names that you can pass to
290         "set_ftrace_filter", "set_ftrace_notrace",
291         "set_graph_function", or "set_graph_notrace".
292         (See the section "dynamic ftrace" below for more details.)
293
294   dyn_ftrace_total_info:
295
296         This file is for debugging purposes. The number of functions that
297         have been converted to nops and are available to be traced.
298
299   enabled_functions:
300
301         This file is more for debugging ftrace, but can also be useful
302         in seeing if any function has a callback attached to it.
303         Not only does the trace infrastructure use ftrace function
304         trace utility, but other subsystems might too. This file
305         displays all functions that have a callback attached to them
306         as well as the number of callbacks that have been attached.
307         Note, a callback may also call multiple functions which will
308         not be listed in this count.
309
310         If the callback registered to be traced by a function with
311         the "save regs" attribute (thus even more overhead), a 'R'
312         will be displayed on the same line as the function that
313         is returning registers.
314
315         If the callback registered to be traced by a function with
316         the "ip modify" attribute (thus the regs->ip can be changed),
317         an 'I' will be displayed on the same line as the function that
318         can be overridden.
319
320         If the architecture supports it, it will also show what callback
321         is being directly called by the function. If the count is greater
322         than 1 it most likely will be ftrace_ops_list_func().
323
324         If the callback of the function jumps to a trampoline that is
325         specific to a the callback and not the standard trampoline,
326         its address will be printed as well as the function that the
327         trampoline calls.
328
329   function_profile_enabled:
330
331         When set it will enable all functions with either the function
332         tracer, or if configured, the function graph tracer. It will
333         keep a histogram of the number of functions that were called
334         and if the function graph tracer was configured, it will also keep
335         track of the time spent in those functions. The histogram
336         content can be displayed in the files:
337
338         trace_stat/function<cpu> ( function0, function1, etc).
339
340   trace_stat:
341
342         A directory that holds different tracing stats.
343
344   kprobe_events:
345
346         Enable dynamic trace points. See kprobetrace.txt.
347
348   kprobe_profile:
349
350         Dynamic trace points stats. See kprobetrace.txt.
351
352   max_graph_depth:
353
354         Used with the function graph tracer. This is the max depth
355         it will trace into a function. Setting this to a value of
356         one will show only the first kernel function that is called
357         from user space.
358
359   printk_formats:
360
361         This is for tools that read the raw format files. If an event in
362         the ring buffer references a string, only a pointer to the string
363         is recorded into the buffer and not the string itself. This prevents
364         tools from knowing what that string was. This file displays the string
365         and address for the string allowing tools to map the pointers to what
366         the strings were.
367
368   saved_cmdlines:
369
370         Only the pid of the task is recorded in a trace event unless
371         the event specifically saves the task comm as well. Ftrace
372         makes a cache of pid mappings to comms to try to display
373         comms for events. If a pid for a comm is not listed, then
374         "<...>" is displayed in the output.
375
376         If the option "record-cmd" is set to "0", then comms of tasks
377         will not be saved during recording. By default, it is enabled.
378
379   saved_cmdlines_size:
380
381         By default, 128 comms are saved (see "saved_cmdlines" above). To
382         increase or decrease the amount of comms that are cached, echo
383         in a the number of comms to cache, into this file.
384
385   saved_tgids:
386
387         If the option "record-tgid" is set, on each scheduling context switch
388         the Task Group ID of a task is saved in a table mapping the PID of
389         the thread to its TGID. By default, the "record-tgid" option is
390         disabled.
391
392   snapshot:
393
394         This displays the "snapshot" buffer and also lets the user
395         take a snapshot of the current running trace.
396         See the "Snapshot" section below for more details.
397
398   stack_max_size:
399
400         When the stack tracer is activated, this will display the
401         maximum stack size it has encountered.
402         See the "Stack Trace" section below.
403
404   stack_trace:
405
406         This displays the stack back trace of the largest stack
407         that was encountered when the stack tracer is activated.
408         See the "Stack Trace" section below.
409
410   stack_trace_filter:
411
412         This is similar to "set_ftrace_filter" but it limits what
413         functions the stack tracer will check.
414
415   trace_clock:
416
417         Whenever an event is recorded into the ring buffer, a
418         "timestamp" is added. This stamp comes from a specified
419         clock. By default, ftrace uses the "local" clock. This
420         clock is very fast and strictly per cpu, but on some
421         systems it may not be monotonic with respect to other
422         CPUs. In other words, the local clocks may not be in sync
423         with local clocks on other CPUs.
424
425         Usual clocks for tracing::
426
427           # cat trace_clock
428           [local] global counter x86-tsc
429
430         The clock with the square brackets around it is the one in effect.
431
432         local:
433                 Default clock, but may not be in sync across CPUs
434
435         global:
436                 This clock is in sync with all CPUs but may
437                 be a bit slower than the local clock.
438
439         counter:
440                 This is not a clock at all, but literally an atomic
441                 counter. It counts up one by one, but is in sync
442                 with all CPUs. This is useful when you need to
443                 know exactly the order events occurred with respect to
444                 each other on different CPUs.
445
446         uptime:
447                 This uses the jiffies counter and the time stamp
448                 is relative to the time since boot up.
449
450         perf:
451                 This makes ftrace use the same clock that perf uses.
452                 Eventually perf will be able to read ftrace buffers
453                 and this will help out in interleaving the data.
454
455         x86-tsc:
456                 Architectures may define their own clocks. For
457                 example, x86 uses its own TSC cycle clock here.
458
459         ppc-tb:
460                 This uses the powerpc timebase register value.
461                 This is in sync across CPUs and can also be used
462                 to correlate events across hypervisor/guest if
463                 tb_offset is known.
464
465         mono:
466                 This uses the fast monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC)
467                 which is monotonic and is subject to NTP rate adjustments.
468
469         mono_raw:
470                 This is the raw monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC_RAW)
471                 which is monotonic but is not subject to any rate adjustments
472                 and ticks at the same rate as the hardware clocksource.
473
474         boot:
475                 This is the boot clock (CLOCK_BOOTTIME) and is based on the
476                 fast monotonic clock, but also accounts for time spent in
477                 suspend. Since the clock access is designed for use in
478                 tracing in the suspend path, some side effects are possible
479                 if clock is accessed after the suspend time is accounted before
480                 the fast mono clock is updated. In this case, the clock update
481                 appears to happen slightly sooner than it normally would have.
482                 Also on 32-bit systems, it's possible that the 64-bit boot offset
483                 sees a partial update. These effects are rare and post
484                 processing should be able to handle them. See comments in the
485                 ktime_get_boot_fast_ns() function for more information.
486
487         To set a clock, simply echo the clock name into this file::
488
489           # echo global > trace_clock
490
491   trace_marker:
492
493         This is a very useful file for synchronizing user space
494         with events happening in the kernel. Writing strings into
495         this file will be written into the ftrace buffer.
496
497         It is useful in applications to open this file at the start
498         of the application and just reference the file descriptor
499         for the file::
500
501                 void trace_write(const char *fmt, ...)
502                 {
503                         va_list ap;
504                         char buf[256];
505                         int n;
506
507                         if (trace_fd < 0)
508                                 return;
509
510                         va_start(ap, fmt);
511                         n = vsnprintf(buf, 256, fmt, ap);
512                         va_end(ap);
513
514                         write(trace_fd, buf, n);
515                 }
516
517         start::
518
519                 trace_fd = open("trace_marker", WR_ONLY);
520
521         Note: Writing into the trace_marker file can also initiate triggers
522               that are written into /sys/kernel/tracing/events/ftrace/print/trigger
523               See "Event triggers" in Documentation/trace/events.rst and an
524               example in Documentation/trace/histogram.rst (Section 3.)
525
526   trace_marker_raw:
527
528         This is similar to trace_marker above, but is meant for for binary data
529         to be written to it, where a tool can be used to parse the data
530         from trace_pipe_raw.
531
532   uprobe_events:
533
534         Add dynamic tracepoints in programs.
535         See uprobetracer.txt
536
537   uprobe_profile:
538
539         Uprobe statistics. See uprobetrace.txt
540
541   instances:
542
543         This is a way to make multiple trace buffers where different
544         events can be recorded in different buffers.
545         See "Instances" section below.
546
547   events:
548
549         This is the trace event directory. It holds event tracepoints
550         (also known as static tracepoints) that have been compiled
551         into the kernel. It shows what event tracepoints exist
552         and how they are grouped by system. There are "enable"
553         files at various levels that can enable the tracepoints
554         when a "1" is written to them.
555
556         See events.txt for more information.
557
558   set_event:
559
560         By echoing in the event into this file, will enable that event.
561
562         See events.txt for more information.
563
564   available_events:
565
566         A list of events that can be enabled in tracing.
567
568         See events.txt for more information.
569
570   timestamp_mode:
571
572         Certain tracers may change the timestamp mode used when
573         logging trace events into the event buffer.  Events with
574         different modes can coexist within a buffer but the mode in
575         effect when an event is logged determines which timestamp mode
576         is used for that event.  The default timestamp mode is
577         'delta'.
578
579         Usual timestamp modes for tracing:
580
581           # cat timestamp_mode
582           [delta] absolute
583
584           The timestamp mode with the square brackets around it is the
585           one in effect.
586
587           delta: Default timestamp mode - timestamp is a delta against
588                  a per-buffer timestamp.
589
590           absolute: The timestamp is a full timestamp, not a delta
591                  against some other value.  As such it takes up more
592                  space and is less efficient.
593
594   hwlat_detector:
595
596         Directory for the Hardware Latency Detector.
597         See "Hardware Latency Detector" section below.
598
599   per_cpu:
600
601         This is a directory that contains the trace per_cpu information.
602
603   per_cpu/cpu0/buffer_size_kb:
604
605         The ftrace buffer is defined per_cpu. That is, there's a separate
606         buffer for each CPU to allow writes to be done atomically,
607         and free from cache bouncing. These buffers may have different
608         size buffers. This file is similar to the buffer_size_kb
609         file, but it only displays or sets the buffer size for the
610         specific CPU. (here cpu0).
611
612   per_cpu/cpu0/trace:
613
614         This is similar to the "trace" file, but it will only display
615         the data specific for the CPU. If written to, it only clears
616         the specific CPU buffer.
617
618   per_cpu/cpu0/trace_pipe
619
620         This is similar to the "trace_pipe" file, and is a consuming
621         read, but it will only display (and consume) the data specific
622         for the CPU.
623
624   per_cpu/cpu0/trace_pipe_raw
625
626         For tools that can parse the ftrace ring buffer binary format,
627         the trace_pipe_raw file can be used to extract the data
628         from the ring buffer directly. With the use of the splice()
629         system call, the buffer data can be quickly transferred to
630         a file or to the network where a server is collecting the
631         data.
632
633         Like trace_pipe, this is a consuming reader, where multiple
634         reads will always produce different data.
635
636   per_cpu/cpu0/snapshot:
637
638         This is similar to the main "snapshot" file, but will only
639         snapshot the current CPU (if supported). It only displays
640         the content of the snapshot for a given CPU, and if
641         written to, only clears this CPU buffer.
642
643   per_cpu/cpu0/snapshot_raw:
644
645         Similar to the trace_pipe_raw, but will read the binary format
646         from the snapshot buffer for the given CPU.
647
648   per_cpu/cpu0/stats:
649
650         This displays certain stats about the ring buffer:
651
652         entries:
653                 The number of events that are still in the buffer.
654
655         overrun:
656                 The number of lost events due to overwriting when
657                 the buffer was full.
658
659         commit overrun:
660                 Should always be zero.
661                 This gets set if so many events happened within a nested
662                 event (ring buffer is re-entrant), that it fills the
663                 buffer and starts dropping events.
664
665         bytes:
666                 Bytes actually read (not overwritten).
667
668         oldest event ts:
669                 The oldest timestamp in the buffer
670
671         now ts:
672                 The current timestamp
673
674         dropped events:
675                 Events lost due to overwrite option being off.
676
677         read events:
678                 The number of events read.
679
680 The Tracers
681 -----------
682
683 Here is the list of current tracers that may be configured.
684
685   "function"
686
687         Function call tracer to trace all kernel functions.
688
689   "function_graph"
690
691         Similar to the function tracer except that the
692         function tracer probes the functions on their entry
693         whereas the function graph tracer traces on both entry
694         and exit of the functions. It then provides the ability
695         to draw a graph of function calls similar to C code
696         source.
697
698   "blk"
699
700         The block tracer. The tracer used by the blktrace user
701         application.
702
703   "hwlat"
704
705         The Hardware Latency tracer is used to detect if the hardware
706         produces any latency. See "Hardware Latency Detector" section
707         below.
708
709   "irqsoff"
710
711         Traces the areas that disable interrupts and saves
712         the trace with the longest max latency.
713         See tracing_max_latency. When a new max is recorded,
714         it replaces the old trace. It is best to view this
715         trace with the latency-format option enabled, which
716         happens automatically when the tracer is selected.
717
718   "preemptoff"
719
720         Similar to irqsoff but traces and records the amount of
721         time for which preemption is disabled.
722
723   "preemptirqsoff"
724
725         Similar to irqsoff and preemptoff, but traces and
726         records the largest time for which irqs and/or preemption
727         is disabled.
728
729   "wakeup"
730
731         Traces and records the max latency that it takes for
732         the highest priority task to get scheduled after
733         it has been woken up.
734         Traces all tasks as an average developer would expect.
735
736   "wakeup_rt"
737
738         Traces and records the max latency that it takes for just
739         RT tasks (as the current "wakeup" does). This is useful
740         for those interested in wake up timings of RT tasks.
741
742   "wakeup_dl"
743
744         Traces and records the max latency that it takes for
745         a SCHED_DEADLINE task to be woken (as the "wakeup" and
746         "wakeup_rt" does).
747
748   "mmiotrace"
749
750         A special tracer that is used to trace binary module.
751         It will trace all the calls that a module makes to the
752         hardware. Everything it writes and reads from the I/O
753         as well.
754
755   "branch"
756
757         This tracer can be configured when tracing likely/unlikely
758         calls within the kernel. It will trace when a likely and
759         unlikely branch is hit and if it was correct in its prediction
760         of being correct.
761
762   "nop"
763
764         This is the "trace nothing" tracer. To remove all
765         tracers from tracing simply echo "nop" into
766         current_tracer.
767
768
769 Examples of using the tracer
770 ----------------------------
771
772 Here are typical examples of using the tracers when controlling
773 them only with the tracefs interface (without using any
774 user-land utilities).
775
776 Output format:
777 --------------
778
779 Here is an example of the output format of the file "trace"::
780
781   # tracer: function
782   #
783   # entries-in-buffer/entries-written: 140080/250280   #P:4
784   #
785   #                              _-----=> irqs-off
786   #                             / _----=> need-resched
787   #                            | / _---=> hardirq/softirq
788   #                            || / _--=> preempt-depth
789   #                            ||| /     delay
790   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
791   #              | |       |   ||||       |         |
792               bash-1977  [000] .... 17284.993652: sys_close <-system_call_fastpath
793               bash-1977  [000] .... 17284.993653: __close_fd <-sys_close
794               bash-1977  [000] .... 17284.993653: _raw_spin_lock <-__close_fd
795               sshd-1974  [003] .... 17284.993653: __srcu_read_unlock <-fsnotify
796               bash-1977  [000] .... 17284.993654: add_preempt_count <-_raw_spin_lock
797               bash-1977  [000] ...1 17284.993655: _raw_spin_unlock <-__close_fd
798               bash-1977  [000] ...1 17284.993656: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
799               bash-1977  [000] .... 17284.993657: filp_close <-__close_fd
800               bash-1977  [000] .... 17284.993657: dnotify_flush <-filp_close
801               sshd-1974  [003] .... 17284.993658: sys_select <-system_call_fastpath
802               ....
803
804 A header is printed with the tracer name that is represented by
805 the trace. In this case the tracer is "function". Then it shows the
806 number of events in the buffer as well as the total number of entries
807 that were written. The difference is the number of entries that were
808 lost due to the buffer filling up (250280 - 140080 = 110200 events
809 lost).
810
811 The header explains the content of the events. Task name "bash", the task
812 PID "1977", the CPU that it was running on "000", the latency format
813 (explained below), the timestamp in <secs>.<usecs> format, the
814 function name that was traced "sys_close" and the parent function that
815 called this function "system_call_fastpath". The timestamp is the time
816 at which the function was entered.
817
818 Latency trace format
819 --------------------
820
821 When the latency-format option is enabled or when one of the latency
822 tracers is set, the trace file gives somewhat more information to see
823 why a latency happened. Here is a typical trace::
824
825   # tracer: irqsoff
826   #
827   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
828   # --------------------------------------------------------------------
829   # latency: 259 us, #4/4, CPU#2 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
830   #    -----------------
831   #    | task: ps-6143 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
832   #    -----------------
833   #  => started at: __lock_task_sighand
834   #  => ended at:   _raw_spin_unlock_irqrestore
835   #
836   #
837   #                  _------=> CPU#            
838   #                 / _-----=> irqs-off        
839   #                | / _----=> need-resched    
840   #                || / _---=> hardirq/softirq 
841   #                ||| / _--=> preempt-depth   
842   #                |||| /     delay             
843   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
844   #     \   /      |||||  \    |   /           
845         ps-6143    2d...    0us!: trace_hardirqs_off <-__lock_task_sighand
846         ps-6143    2d..1  259us+: trace_hardirqs_on <-_raw_spin_unlock_irqrestore
847         ps-6143    2d..1  263us+: time_hardirqs_on <-_raw_spin_unlock_irqrestore
848         ps-6143    2d..1  306us : <stack trace>
849    => trace_hardirqs_on_caller
850    => trace_hardirqs_on
851    => _raw_spin_unlock_irqrestore
852    => do_task_stat
853    => proc_tgid_stat
854    => proc_single_show
855    => seq_read
856    => vfs_read
857    => sys_read
858    => system_call_fastpath
859
860
861 This shows that the current tracer is "irqsoff" tracing the time
862 for which interrupts were disabled. It gives the trace version (which
863 never changes) and the version of the kernel upon which this was executed on
864 (3.8). Then it displays the max latency in microseconds (259 us). The number
865 of trace entries displayed and the total number (both are four: #4/4).
866 VP, KP, SP, and HP are always zero and are reserved for later use.
867 #P is the number of online CPUs (#P:4).
868
869 The task is the process that was running when the latency
870 occurred. (ps pid: 6143).
871
872 The start and stop (the functions in which the interrupts were
873 disabled and enabled respectively) that caused the latencies:
874
875   - __lock_task_sighand is where the interrupts were disabled.
876   - _raw_spin_unlock_irqrestore is where they were enabled again.
877
878 The next lines after the header are the trace itself. The header
879 explains which is which.
880
881   cmd: The name of the process in the trace.
882
883   pid: The PID of that process.
884
885   CPU#: The CPU which the process was running on.
886
887   irqs-off: 'd' interrupts are disabled. '.' otherwise.
888         .. caution:: If the architecture does not support a way to
889                 read the irq flags variable, an 'X' will always
890                 be printed here.
891
892   need-resched:
893         - 'N' both TIF_NEED_RESCHED and PREEMPT_NEED_RESCHED is set,
894         - 'n' only TIF_NEED_RESCHED is set,
895         - 'p' only PREEMPT_NEED_RESCHED is set,
896         - '.' otherwise.
897
898   hardirq/softirq:
899         - 'Z' - NMI occurred inside a hardirq
900         - 'z' - NMI is running
901         - 'H' - hard irq occurred inside a softirq.
902         - 'h' - hard irq is running
903         - 's' - soft irq is running
904         - '.' - normal context.
905
906   preempt-depth: The level of preempt_disabled
907
908 The above is mostly meaningful for kernel developers.
909
910   time:
911         When the latency-format option is enabled, the trace file
912         output includes a timestamp relative to the start of the
913         trace. This differs from the output when latency-format
914         is disabled, which includes an absolute timestamp.
915
916   delay:
917         This is just to help catch your eye a bit better. And
918         needs to be fixed to be only relative to the same CPU.
919         The marks are determined by the difference between this
920         current trace and the next trace.
921
922           - '$' - greater than 1 second
923           - '@' - greater than 100 millisecond
924           - '*' - greater than 10 millisecond
925           - '#' - greater than 1000 microsecond
926           - '!' - greater than 100 microsecond
927           - '+' - greater than 10 microsecond
928           - ' ' - less than or equal to 10 microsecond.
929
930   The rest is the same as the 'trace' file.
931
932   Note, the latency tracers will usually end with a back trace
933   to easily find where the latency occurred.
934
935 trace_options
936 -------------
937
938 The trace_options file (or the options directory) is used to control
939 what gets printed in the trace output, or manipulate the tracers.
940 To see what is available, simply cat the file::
941
942   cat trace_options
943         print-parent
944         nosym-offset
945         nosym-addr
946         noverbose
947         noraw
948         nohex
949         nobin
950         noblock
951         trace_printk
952         annotate
953         nouserstacktrace
954         nosym-userobj
955         noprintk-msg-only
956         context-info
957         nolatency-format
958         record-cmd
959         norecord-tgid
960         overwrite
961         nodisable_on_free
962         irq-info
963         markers
964         noevent-fork
965         function-trace
966         nofunction-fork
967         nodisplay-graph
968         nostacktrace
969         nobranch
970
971 To disable one of the options, echo in the option prepended with
972 "no"::
973
974   echo noprint-parent > trace_options
975
976 To enable an option, leave off the "no"::
977
978   echo sym-offset > trace_options
979
980 Here are the available options:
981
982   print-parent
983         On function traces, display the calling (parent)
984         function as well as the function being traced.
985         ::
986
987           print-parent:
988            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <-kstrtoul
989
990           noprint-parent:
991            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul
992
993
994   sym-offset
995         Display not only the function name, but also the
996         offset in the function. For example, instead of
997         seeing just "ktime_get", you will see
998         "ktime_get+0xb/0x20".
999         ::
1000
1001           sym-offset:
1002            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul+0x6/0xa0
1003
1004   sym-addr
1005         This will also display the function address as well
1006         as the function name.
1007         ::
1008
1009           sym-addr:
1010            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <c0339346>
1011
1012   verbose
1013         This deals with the trace file when the
1014         latency-format option is enabled.
1015         ::
1016
1017             bash  4000 1 0 00000000 00010a95 [58127d26] 1720.415ms \
1018             (+0.000ms): simple_strtoul (kstrtoul)
1019
1020   raw
1021         This will display raw numbers. This option is best for
1022         use with user applications that can translate the raw
1023         numbers better than having it done in the kernel.
1024
1025   hex
1026         Similar to raw, but the numbers will be in a hexadecimal format.
1027
1028   bin
1029         This will print out the formats in raw binary.
1030
1031   block
1032         When set, reading trace_pipe will not block when polled.
1033
1034   trace_printk
1035         Can disable trace_printk() from writing into the buffer.
1036
1037   annotate
1038         It is sometimes confusing when the CPU buffers are full
1039         and one CPU buffer had a lot of events recently, thus
1040         a shorter time frame, were another CPU may have only had
1041         a few events, which lets it have older events. When
1042         the trace is reported, it shows the oldest events first,
1043         and it may look like only one CPU ran (the one with the
1044         oldest events). When the annotate option is set, it will
1045         display when a new CPU buffer started::
1046
1047                           <idle>-0     [001] dNs4 21169.031481: wake_up_idle_cpu <-add_timer_on
1048                           <idle>-0     [001] dNs4 21169.031482: _raw_spin_unlock_irqrestore <-add_timer_on
1049                           <idle>-0     [001] .Ns4 21169.031484: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
1050                 ##### CPU 2 buffer started ####
1051                           <idle>-0     [002] .N.1 21169.031484: rcu_idle_exit <-cpu_idle
1052                           <idle>-0     [001] .Ns3 21169.031484: _raw_spin_unlock <-clocksource_watchdog
1053                           <idle>-0     [001] .Ns3 21169.031485: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1054
1055   userstacktrace
1056         This option changes the trace. It records a
1057         stacktrace of the current user space thread after
1058         each trace event.
1059
1060   sym-userobj
1061         when user stacktrace are enabled, look up which
1062         object the address belongs to, and print a
1063         relative address. This is especially useful when
1064         ASLR is on, otherwise you don't get a chance to
1065         resolve the address to object/file/line after
1066         the app is no longer running
1067
1068         The lookup is performed when you read
1069         trace,trace_pipe. Example::
1070
1071                   a.out-1623  [000] 40874.465068: /root/a.out[+0x480] <-/root/a.out[+0
1072                   x494] <- /root/a.out[+0x4a8] <- /lib/libc-2.7.so[+0x1e1a6]
1073
1074
1075   printk-msg-only
1076         When set, trace_printk()s will only show the format
1077         and not their parameters (if trace_bprintk() or
1078         trace_bputs() was used to save the trace_printk()).
1079
1080   context-info
1081         Show only the event data. Hides the comm, PID,
1082         timestamp, CPU, and other useful data.
1083
1084   latency-format
1085         This option changes the trace output. When it is enabled,
1086         the trace displays additional information about the
1087         latency, as described in "Latency trace format".
1088
1089   record-cmd
1090         When any event or tracer is enabled, a hook is enabled
1091         in the sched_switch trace point to fill comm cache
1092         with mapped pids and comms. But this may cause some
1093         overhead, and if you only care about pids, and not the
1094         name of the task, disabling this option can lower the
1095         impact of tracing. See "saved_cmdlines".
1096
1097   record-tgid
1098         When any event or tracer is enabled, a hook is enabled
1099         in the sched_switch trace point to fill the cache of
1100         mapped Thread Group IDs (TGID) mapping to pids. See
1101         "saved_tgids".
1102
1103   overwrite
1104         This controls what happens when the trace buffer is
1105         full. If "1" (default), the oldest events are
1106         discarded and overwritten. If "0", then the newest
1107         events are discarded.
1108         (see per_cpu/cpu0/stats for overrun and dropped)
1109
1110   disable_on_free
1111         When the free_buffer is closed, tracing will
1112         stop (tracing_on set to 0).
1113
1114   irq-info
1115         Shows the interrupt, preempt count, need resched data.
1116         When disabled, the trace looks like::
1117
1118                 # tracer: function
1119                 #
1120                 # entries-in-buffer/entries-written: 144405/9452052   #P:4
1121                 #
1122                 #           TASK-PID   CPU#      TIMESTAMP  FUNCTION
1123                 #              | |       |          |         |
1124                           <idle>-0     [002]  23636.756054: ttwu_do_activate.constprop.89 <-try_to_wake_up
1125                           <idle>-0     [002]  23636.756054: activate_task <-ttwu_do_activate.constprop.89
1126                           <idle>-0     [002]  23636.756055: enqueue_task <-activate_task
1127
1128
1129   markers
1130         When set, the trace_marker is writable (only by root).
1131         When disabled, the trace_marker will error with EINVAL
1132         on write.
1133
1134   event-fork
1135         When set, tasks with PIDs listed in set_event_pid will have
1136         the PIDs of their children added to set_event_pid when those
1137         tasks fork. Also, when tasks with PIDs in set_event_pid exit,
1138         their PIDs will be removed from the file.
1139
1140   function-trace
1141         The latency tracers will enable function tracing
1142         if this option is enabled (default it is). When
1143         it is disabled, the latency tracers do not trace
1144         functions. This keeps the overhead of the tracer down
1145         when performing latency tests.
1146
1147   function-fork
1148         When set, tasks with PIDs listed in set_ftrace_pid will
1149         have the PIDs of their children added to set_ftrace_pid
1150         when those tasks fork. Also, when tasks with PIDs in
1151         set_ftrace_pid exit, their PIDs will be removed from the
1152         file.
1153
1154   display-graph
1155         When set, the latency tracers (irqsoff, wakeup, etc) will
1156         use function graph tracing instead of function tracing.
1157
1158   stacktrace
1159         When set, a stack trace is recorded after any trace event
1160         is recorded.
1161
1162   branch
1163         Enable branch tracing with the tracer. This enables branch
1164         tracer along with the currently set tracer. Enabling this
1165         with the "nop" tracer is the same as just enabling the
1166         "branch" tracer.
1167
1168 .. tip:: Some tracers have their own options. They only appear in this
1169        file when the tracer is active. They always appear in the
1170        options directory.
1171
1172
1173 Here are the per tracer options:
1174
1175 Options for function tracer:
1176
1177   func_stack_trace
1178         When set, a stack trace is recorded after every
1179         function that is recorded. NOTE! Limit the functions
1180         that are recorded before enabling this, with
1181         "set_ftrace_filter" otherwise the system performance
1182         will be critically degraded. Remember to disable
1183         this option before clearing the function filter.
1184
1185 Options for function_graph tracer:
1186
1187  Since the function_graph tracer has a slightly different output
1188  it has its own options to control what is displayed.
1189
1190   funcgraph-overrun
1191         When set, the "overrun" of the graph stack is
1192         displayed after each function traced. The
1193         overrun, is when the stack depth of the calls
1194         is greater than what is reserved for each task.
1195         Each task has a fixed array of functions to
1196         trace in the call graph. If the depth of the
1197         calls exceeds that, the function is not traced.
1198         The overrun is the number of functions missed
1199         due to exceeding this array.
1200
1201   funcgraph-cpu
1202         When set, the CPU number of the CPU where the trace
1203         occurred is displayed.
1204
1205   funcgraph-overhead
1206         When set, if the function takes longer than
1207         A certain amount, then a delay marker is
1208         displayed. See "delay" above, under the
1209         header description.
1210
1211   funcgraph-proc
1212         Unlike other tracers, the process' command line
1213         is not displayed by default, but instead only
1214         when a task is traced in and out during a context
1215         switch. Enabling this options has the command
1216         of each process displayed at every line.
1217
1218   funcgraph-duration
1219         At the end of each function (the return)
1220         the duration of the amount of time in the
1221         function is displayed in microseconds.
1222
1223   funcgraph-abstime
1224         When set, the timestamp is displayed at each line.
1225
1226   funcgraph-irqs
1227         When disabled, functions that happen inside an
1228         interrupt will not be traced.
1229
1230   funcgraph-tail
1231         When set, the return event will include the function
1232         that it represents. By default this is off, and
1233         only a closing curly bracket "}" is displayed for
1234         the return of a function.
1235
1236   sleep-time
1237         When running function graph tracer, to include
1238         the time a task schedules out in its function.
1239         When enabled, it will account time the task has been
1240         scheduled out as part of the function call.
1241
1242   graph-time
1243         When running function profiler with function graph tracer,
1244         to include the time to call nested functions. When this is
1245         not set, the time reported for the function will only
1246         include the time the function itself executed for, not the
1247         time for functions that it called.
1248
1249 Options for blk tracer:
1250
1251   blk_classic
1252         Shows a more minimalistic output.
1253
1254
1255 irqsoff
1256 -------
1257
1258 When interrupts are disabled, the CPU can not react to any other
1259 external event (besides NMIs and SMIs). This prevents the timer
1260 interrupt from triggering or the mouse interrupt from letting
1261 the kernel know of a new mouse event. The result is a latency
1262 with the reaction time.
1263
1264 The irqsoff tracer tracks the time for which interrupts are
1265 disabled. When a new maximum latency is hit, the tracer saves
1266 the trace leading up to that latency point so that every time a
1267 new maximum is reached, the old saved trace is discarded and the
1268 new trace is saved.
1269
1270 To reset the maximum, echo 0 into tracing_max_latency. Here is
1271 an example::
1272
1273   # echo 0 > options/function-trace
1274   # echo irqsoff > current_tracer
1275   # echo 1 > tracing_on
1276   # echo 0 > tracing_max_latency
1277   # ls -ltr
1278   [...]
1279   # echo 0 > tracing_on
1280   # cat trace
1281   # tracer: irqsoff
1282   #
1283   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1284   # --------------------------------------------------------------------
1285   # latency: 16 us, #4/4, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1286   #    -----------------
1287   #    | task: swapper/0-0 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1288   #    -----------------
1289   #  => started at: run_timer_softirq
1290   #  => ended at:   run_timer_softirq
1291   #
1292   #
1293   #                  _------=> CPU#            
1294   #                 / _-----=> irqs-off        
1295   #                | / _----=> need-resched    
1296   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1297   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1298   #                |||| /     delay             
1299   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1300   #     \   /      |||||  \    |   /           
1301     <idle>-0       0d.s2    0us+: _raw_spin_lock_irq <-run_timer_softirq
1302     <idle>-0       0dNs3   17us : _raw_spin_unlock_irq <-run_timer_softirq
1303     <idle>-0       0dNs3   17us+: trace_hardirqs_on <-run_timer_softirq
1304     <idle>-0       0dNs3   25us : <stack trace>
1305    => _raw_spin_unlock_irq
1306    => run_timer_softirq
1307    => __do_softirq
1308    => call_softirq
1309    => do_softirq
1310    => irq_exit
1311    => smp_apic_timer_interrupt
1312    => apic_timer_interrupt
1313    => rcu_idle_exit
1314    => cpu_idle
1315    => rest_init
1316    => start_kernel
1317    => x86_64_start_reservations
1318    => x86_64_start_kernel
1319
1320 Here we see that that we had a latency of 16 microseconds (which is
1321 very good). The _raw_spin_lock_irq in run_timer_softirq disabled
1322 interrupts. The difference between the 16 and the displayed
1323 timestamp 25us occurred because the clock was incremented
1324 between the time of recording the max latency and the time of
1325 recording the function that had that latency.
1326
1327 Note the above example had function-trace not set. If we set
1328 function-trace, we get a much larger output::
1329
1330  with echo 1 > options/function-trace
1331
1332   # tracer: irqsoff
1333   #
1334   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1335   # --------------------------------------------------------------------
1336   # latency: 71 us, #168/168, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1337   #    -----------------
1338   #    | task: bash-2042 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1339   #    -----------------
1340   #  => started at: ata_scsi_queuecmd
1341   #  => ended at:   ata_scsi_queuecmd
1342   #
1343   #
1344   #                  _------=> CPU#            
1345   #                 / _-----=> irqs-off        
1346   #                | / _----=> need-resched    
1347   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1348   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1349   #                |||| /     delay             
1350   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1351   #     \   /      |||||  \    |   /           
1352       bash-2042    3d...    0us : _raw_spin_lock_irqsave <-ata_scsi_queuecmd
1353       bash-2042    3d...    0us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
1354       bash-2042    3d..1    1us : ata_scsi_find_dev <-ata_scsi_queuecmd
1355       bash-2042    3d..1    1us : __ata_scsi_find_dev <-ata_scsi_find_dev
1356       bash-2042    3d..1    2us : ata_find_dev.part.14 <-__ata_scsi_find_dev
1357       bash-2042    3d..1    2us : ata_qc_new_init <-__ata_scsi_queuecmd
1358       bash-2042    3d..1    3us : ata_sg_init <-__ata_scsi_queuecmd
1359       bash-2042    3d..1    4us : ata_scsi_rw_xlat <-__ata_scsi_queuecmd
1360       bash-2042    3d..1    4us : ata_build_rw_tf <-ata_scsi_rw_xlat
1361   [...]
1362       bash-2042    3d..1   67us : delay_tsc <-__delay
1363       bash-2042    3d..1   67us : add_preempt_count <-delay_tsc
1364       bash-2042    3d..2   67us : sub_preempt_count <-delay_tsc
1365       bash-2042    3d..1   67us : add_preempt_count <-delay_tsc
1366       bash-2042    3d..2   68us : sub_preempt_count <-delay_tsc
1367       bash-2042    3d..1   68us+: ata_bmdma_start <-ata_bmdma_qc_issue
1368       bash-2042    3d..1   71us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1369       bash-2042    3d..1   71us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1370       bash-2042    3d..1   72us+: trace_hardirqs_on <-ata_scsi_queuecmd
1371       bash-2042    3d..1  120us : <stack trace>
1372    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1373    => ata_scsi_queuecmd
1374    => scsi_dispatch_cmd
1375    => scsi_request_fn
1376    => __blk_run_queue_uncond
1377    => __blk_run_queue
1378    => blk_queue_bio
1379    => generic_make_request
1380    => submit_bio
1381    => submit_bh
1382    => __ext3_get_inode_loc
1383    => ext3_iget
1384    => ext3_lookup
1385    => lookup_real
1386    => __lookup_hash
1387    => walk_component
1388    => lookup_last
1389    => path_lookupat
1390    => filename_lookup
1391    => user_path_at_empty
1392    => user_path_at
1393    => vfs_fstatat
1394    => vfs_stat
1395    => sys_newstat
1396    => system_call_fastpath
1397
1398
1399 Here we traced a 71 microsecond latency. But we also see all the
1400 functions that were called during that time. Note that by
1401 enabling function tracing, we incur an added overhead. This
1402 overhead may extend the latency times. But nevertheless, this
1403 trace has provided some very helpful debugging information.
1404
1405 If we prefer function graph output instead of function, we can set
1406 display-graph option::
1407
1408  with echo 1 > options/display-graph
1409
1410   # tracer: irqsoff
1411   #
1412   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 4.20.0-rc6+
1413   # --------------------------------------------------------------------
1414   # latency: 3751 us, #274/274, CPU#0 | (M:desktop VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1415   #    -----------------
1416   #    | task: bash-1507 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1417   #    -----------------
1418   #  => started at: free_debug_processing
1419   #  => ended at:   return_to_handler
1420   #
1421   #
1422   #                                       _-----=> irqs-off
1423   #                                      / _----=> need-resched
1424   #                                     | / _---=> hardirq/softirq
1425   #                                     || / _--=> preempt-depth
1426   #                                     ||| /
1427   #   REL TIME      CPU  TASK/PID       ||||     DURATION                  FUNCTION CALLS
1428   #      |          |     |    |        ||||      |   |                     |   |   |   |
1429           0 us |   0)   bash-1507    |  d... |   0.000 us    |  _raw_spin_lock_irqsave();
1430           0 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.378 us    |    do_raw_spin_trylock();
1431           1 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |    set_track() {
1432           2 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |      save_stack_trace() {
1433           2 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |        __save_stack_trace() {
1434           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |          __unwind_start() {
1435           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |            get_stack_info() {
1436           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |   0.351 us    |              in_task_stack();
1437           4 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |   1.107 us    |            }
1438   [...]
1439        3750 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.516 us    |      do_raw_spin_unlock();
1440        3750 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.000 us    |  _raw_spin_unlock_irqrestore();
1441        3764 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.000 us    |  tracer_hardirqs_on();
1442       bash-1507    0d..1 3792us : <stack trace>
1443    => free_debug_processing
1444    => __slab_free
1445    => kmem_cache_free
1446    => vm_area_free
1447    => remove_vma
1448    => exit_mmap
1449    => mmput
1450    => flush_old_exec
1451    => load_elf_binary
1452    => search_binary_handler
1453    => __do_execve_file.isra.32
1454    => __x64_sys_execve
1455    => do_syscall_64
1456    => entry_SYSCALL_64_after_hwframe
1457
1458 preemptoff
1459 ----------
1460
1461 When preemption is disabled, we may be able to receive
1462 interrupts but the task cannot be preempted and a higher
1463 priority task must wait for preemption to be enabled again
1464 before it can preempt a lower priority task.
1465
1466 The preemptoff tracer traces the places that disable preemption.
1467 Like the irqsoff tracer, it records the maximum latency for
1468 which preemption was disabled. The control of preemptoff tracer
1469 is much like the irqsoff tracer.
1470 ::
1471
1472   # echo 0 > options/function-trace
1473   # echo preemptoff > current_tracer
1474   # echo 1 > tracing_on
1475   # echo 0 > tracing_max_latency
1476   # ls -ltr
1477   [...]
1478   # echo 0 > tracing_on
1479   # cat trace
1480   # tracer: preemptoff
1481   #
1482   # preemptoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1483   # --------------------------------------------------------------------
1484   # latency: 46 us, #4/4, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1485   #    -----------------
1486   #    | task: sshd-1991 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1487   #    -----------------
1488   #  => started at: do_IRQ
1489   #  => ended at:   do_IRQ
1490   #
1491   #
1492   #                  _------=> CPU#            
1493   #                 / _-----=> irqs-off        
1494   #                | / _----=> need-resched    
1495   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1496   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1497   #                |||| /     delay             
1498   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1499   #     \   /      |||||  \    |   /           
1500       sshd-1991    1d.h.    0us+: irq_enter <-do_IRQ
1501       sshd-1991    1d..1   46us : irq_exit <-do_IRQ
1502       sshd-1991    1d..1   47us+: trace_preempt_on <-do_IRQ
1503       sshd-1991    1d..1   52us : <stack trace>
1504    => sub_preempt_count
1505    => irq_exit
1506    => do_IRQ
1507    => ret_from_intr
1508
1509
1510 This has some more changes. Preemption was disabled when an
1511 interrupt came in (notice the 'h'), and was enabled on exit.
1512 But we also see that interrupts have been disabled when entering
1513 the preempt off section and leaving it (the 'd'). We do not know if
1514 interrupts were enabled in the mean time or shortly after this
1515 was over.
1516 ::
1517
1518   # tracer: preemptoff
1519   #
1520   # preemptoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1521   # --------------------------------------------------------------------
1522   # latency: 83 us, #241/241, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1523   #    -----------------
1524   #    | task: bash-1994 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1525   #    -----------------
1526   #  => started at: wake_up_new_task
1527   #  => ended at:   task_rq_unlock
1528   #
1529   #
1530   #                  _------=> CPU#            
1531   #                 / _-----=> irqs-off        
1532   #                | / _----=> need-resched    
1533   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1534   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1535   #                |||| /     delay             
1536   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1537   #     \   /      |||||  \    |   /           
1538       bash-1994    1d..1    0us : _raw_spin_lock_irqsave <-wake_up_new_task
1539       bash-1994    1d..1    0us : select_task_rq_fair <-select_task_rq
1540       bash-1994    1d..1    1us : __rcu_read_lock <-select_task_rq_fair
1541       bash-1994    1d..1    1us : source_load <-select_task_rq_fair
1542       bash-1994    1d..1    1us : source_load <-select_task_rq_fair
1543   [...]
1544       bash-1994    1d..1   12us : irq_enter <-smp_apic_timer_interrupt
1545       bash-1994    1d..1   12us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1546       bash-1994    1d..1   13us : add_preempt_count <-irq_enter
1547       bash-1994    1d.h1   13us : exit_idle <-smp_apic_timer_interrupt
1548       bash-1994    1d.h1   13us : hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
1549       bash-1994    1d.h1   13us : _raw_spin_lock <-hrtimer_interrupt
1550       bash-1994    1d.h1   14us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
1551       bash-1994    1d.h2   14us : ktime_get_update_offsets <-hrtimer_interrupt
1552   [...]
1553       bash-1994    1d.h1   35us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
1554       bash-1994    1d.h1   35us : irq_exit <-smp_apic_timer_interrupt
1555       bash-1994    1d.h1   36us : sub_preempt_count <-irq_exit
1556       bash-1994    1d..2   36us : do_softirq <-irq_exit
1557       bash-1994    1d..2   36us : __do_softirq <-call_softirq
1558       bash-1994    1d..2   36us : __local_bh_disable <-__do_softirq
1559       bash-1994    1d.s2   37us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
1560       bash-1994    1d.s3   38us : _raw_spin_unlock <-run_timer_softirq
1561       bash-1994    1d.s3   39us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1562       bash-1994    1d.s2   39us : call_timer_fn <-run_timer_softirq
1563   [...]
1564       bash-1994    1dNs2   81us : cpu_needs_another_gp <-rcu_process_callbacks
1565       bash-1994    1dNs2   82us : __local_bh_enable <-__do_softirq
1566       bash-1994    1dNs2   82us : sub_preempt_count <-__local_bh_enable
1567       bash-1994    1dN.2   82us : idle_cpu <-irq_exit
1568       bash-1994    1dN.2   83us : rcu_irq_exit <-irq_exit
1569       bash-1994    1dN.2   83us : sub_preempt_count <-irq_exit
1570       bash-1994    1.N.1   84us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-task_rq_unlock
1571       bash-1994    1.N.1   84us+: trace_preempt_on <-task_rq_unlock
1572       bash-1994    1.N.1  104us : <stack trace>
1573    => sub_preempt_count
1574    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1575    => task_rq_unlock
1576    => wake_up_new_task
1577    => do_fork
1578    => sys_clone
1579    => stub_clone
1580
1581
1582 The above is an example of the preemptoff trace with
1583 function-trace set. Here we see that interrupts were not disabled
1584 the entire time. The irq_enter code lets us know that we entered
1585 an interrupt 'h'. Before that, the functions being traced still
1586 show that it is not in an interrupt, but we can see from the
1587 functions themselves that this is not the case.
1588
1589 preemptirqsoff
1590 --------------
1591
1592 Knowing the locations that have interrupts disabled or
1593 preemption disabled for the longest times is helpful. But
1594 sometimes we would like to know when either preemption and/or
1595 interrupts are disabled.
1596
1597 Consider the following code::
1598
1599     local_irq_disable();
1600     call_function_with_irqs_off();
1601     preempt_disable();
1602     call_function_with_irqs_and_preemption_off();
1603     local_irq_enable();
1604     call_function_with_preemption_off();
1605     preempt_enable();
1606
1607 The irqsoff tracer will record the total length of
1608 call_function_with_irqs_off() and
1609 call_function_with_irqs_and_preemption_off().
1610
1611 The preemptoff tracer will record the total length of
1612 call_function_with_irqs_and_preemption_off() and
1613 call_function_with_preemption_off().
1614
1615 But neither will trace the time that interrupts and/or
1616 preemption is disabled. This total time is the time that we can
1617 not schedule. To record this time, use the preemptirqsoff
1618 tracer.
1619
1620 Again, using this trace is much like the irqsoff and preemptoff
1621 tracers.
1622 ::
1623
1624   # echo 0 > options/function-trace
1625   # echo preemptirqsoff > current_tracer
1626   # echo 1 > tracing_on
1627   # echo 0 > tracing_max_latency
1628   # ls -ltr
1629   [...]
1630   # echo 0 > tracing_on
1631   # cat trace
1632   # tracer: preemptirqsoff
1633   #
1634   # preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1635   # --------------------------------------------------------------------
1636   # latency: 100 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1637   #    -----------------
1638   #    | task: ls-2230 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1639   #    -----------------
1640   #  => started at: ata_scsi_queuecmd
1641   #  => ended at:   ata_scsi_queuecmd
1642   #
1643   #
1644   #                  _------=> CPU#            
1645   #                 / _-----=> irqs-off        
1646   #                | / _----=> need-resched    
1647   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1648   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1649   #                |||| /     delay             
1650   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1651   #     \   /      |||||  \    |   /           
1652         ls-2230    3d...    0us+: _raw_spin_lock_irqsave <-ata_scsi_queuecmd
1653         ls-2230    3...1  100us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1654         ls-2230    3...1  101us+: trace_preempt_on <-ata_scsi_queuecmd
1655         ls-2230    3...1  111us : <stack trace>
1656    => sub_preempt_count
1657    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1658    => ata_scsi_queuecmd
1659    => scsi_dispatch_cmd
1660    => scsi_request_fn
1661    => __blk_run_queue_uncond
1662    => __blk_run_queue
1663    => blk_queue_bio
1664    => generic_make_request
1665    => submit_bio
1666    => submit_bh
1667    => ext3_bread
1668    => ext3_dir_bread
1669    => htree_dirblock_to_tree
1670    => ext3_htree_fill_tree
1671    => ext3_readdir
1672    => vfs_readdir
1673    => sys_getdents
1674    => system_call_fastpath
1675
1676
1677 The trace_hardirqs_off_thunk is called from assembly on x86 when
1678 interrupts are disabled in the assembly code. Without the
1679 function tracing, we do not know if interrupts were enabled
1680 within the preemption points. We do see that it started with
1681 preemption enabled.
1682
1683 Here is a trace with function-trace set::
1684
1685   # tracer: preemptirqsoff
1686   #
1687   # preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1688   # --------------------------------------------------------------------
1689   # latency: 161 us, #339/339, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1690   #    -----------------
1691   #    | task: ls-2269 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1692   #    -----------------
1693   #  => started at: schedule
1694   #  => ended at:   mutex_unlock
1695   #
1696   #
1697   #                  _------=> CPU#            
1698   #                 / _-----=> irqs-off        
1699   #                | / _----=> need-resched    
1700   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1701   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1702   #                |||| /     delay             
1703   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1704   #     \   /      |||||  \    |   /           
1705   kworker/-59      3...1    0us : __schedule <-schedule
1706   kworker/-59      3d..1    0us : rcu_preempt_qs <-rcu_note_context_switch
1707   kworker/-59      3d..1    1us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
1708   kworker/-59      3d..2    1us : deactivate_task <-__schedule
1709   kworker/-59      3d..2    1us : dequeue_task <-deactivate_task
1710   kworker/-59      3d..2    2us : update_rq_clock <-dequeue_task
1711   kworker/-59      3d..2    2us : dequeue_task_fair <-dequeue_task
1712   kworker/-59      3d..2    2us : update_curr <-dequeue_task_fair
1713   kworker/-59      3d..2    2us : update_min_vruntime <-update_curr
1714   kworker/-59      3d..2    3us : cpuacct_charge <-update_curr
1715   kworker/-59      3d..2    3us : __rcu_read_lock <-cpuacct_charge
1716   kworker/-59      3d..2    3us : __rcu_read_unlock <-cpuacct_charge
1717   kworker/-59      3d..2    3us : update_cfs_rq_blocked_load <-dequeue_task_fair
1718   kworker/-59      3d..2    4us : clear_buddies <-dequeue_task_fair
1719   kworker/-59      3d..2    4us : account_entity_dequeue <-dequeue_task_fair
1720   kworker/-59      3d..2    4us : update_min_vruntime <-dequeue_task_fair
1721   kworker/-59      3d..2    4us : update_cfs_shares <-dequeue_task_fair
1722   kworker/-59      3d..2    5us : hrtick_update <-dequeue_task_fair
1723   kworker/-59      3d..2    5us : wq_worker_sleeping <-__schedule
1724   kworker/-59      3d..2    5us : kthread_data <-wq_worker_sleeping
1725   kworker/-59      3d..2    5us : put_prev_task_fair <-__schedule
1726   kworker/-59      3d..2    6us : pick_next_task_fair <-pick_next_task
1727   kworker/-59      3d..2    6us : clear_buddies <-pick_next_task_fair
1728   kworker/-59      3d..2    6us : set_next_entity <-pick_next_task_fair
1729   kworker/-59      3d..2    6us : update_stats_wait_end <-set_next_entity
1730         ls-2269    3d..2    7us : finish_task_switch <-__schedule
1731         ls-2269    3d..2    7us : _raw_spin_unlock_irq <-finish_task_switch
1732         ls-2269    3d..2    8us : do_IRQ <-ret_from_intr
1733         ls-2269    3d..2    8us : irq_enter <-do_IRQ
1734         ls-2269    3d..2    8us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1735         ls-2269    3d..2    9us : add_preempt_count <-irq_enter
1736         ls-2269    3d.h2    9us : exit_idle <-do_IRQ
1737   [...]
1738         ls-2269    3d.h3   20us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1739         ls-2269    3d.h2   20us : irq_exit <-do_IRQ
1740         ls-2269    3d.h2   21us : sub_preempt_count <-irq_exit
1741         ls-2269    3d..3   21us : do_softirq <-irq_exit
1742         ls-2269    3d..3   21us : __do_softirq <-call_softirq
1743         ls-2269    3d..3   21us+: __local_bh_disable <-__do_softirq
1744         ls-2269    3d.s4   29us : sub_preempt_count <-_local_bh_enable_ip
1745         ls-2269    3d.s5   29us : sub_preempt_count <-_local_bh_enable_ip
1746         ls-2269    3d.s5   31us : do_IRQ <-ret_from_intr
1747         ls-2269    3d.s5   31us : irq_enter <-do_IRQ
1748         ls-2269    3d.s5   31us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1749   [...]
1750         ls-2269    3d.s5   31us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1751         ls-2269    3d.s5   32us : add_preempt_count <-irq_enter
1752         ls-2269    3d.H5   32us : exit_idle <-do_IRQ
1753         ls-2269    3d.H5   32us : handle_irq <-do_IRQ
1754         ls-2269    3d.H5   32us : irq_to_desc <-handle_irq
1755         ls-2269    3d.H5   33us : handle_fasteoi_irq <-handle_irq
1756   [...]
1757         ls-2269    3d.s5  158us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-rtl8139_poll
1758         ls-2269    3d.s3  158us : net_rps_action_and_irq_enable.isra.65 <-net_rx_action
1759         ls-2269    3d.s3  159us : __local_bh_enable <-__do_softirq
1760         ls-2269    3d.s3  159us : sub_preempt_count <-__local_bh_enable
1761         ls-2269    3d..3  159us : idle_cpu <-irq_exit
1762         ls-2269    3d..3  159us : rcu_irq_exit <-irq_exit
1763         ls-2269    3d..3  160us : sub_preempt_count <-irq_exit
1764         ls-2269    3d...  161us : __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
1765         ls-2269    3d...  162us+: trace_hardirqs_on <-mutex_unlock
1766         ls-2269    3d...  186us : <stack trace>
1767    => __mutex_unlock_slowpath
1768    => mutex_unlock
1769    => process_output
1770    => n_tty_write
1771    => tty_write
1772    => vfs_write
1773    => sys_write
1774    => system_call_fastpath
1775
1776 This is an interesting trace. It started with kworker running and
1777 scheduling out and ls taking over. But as soon as ls released the
1778 rq lock and enabled interrupts (but not preemption) an interrupt
1779 triggered. When the interrupt finished, it started running softirqs.
1780 But while the softirq was running, another interrupt triggered.
1781 When an interrupt is running inside a softirq, the annotation is 'H'.
1782
1783
1784 wakeup
1785 ------
1786
1787 One common case that people are interested in tracing is the
1788 time it takes for a task that is woken to actually wake up.
1789 Now for non Real-Time tasks, this can be arbitrary. But tracing
1790 it none the less can be interesting. 
1791
1792 Without function tracing::
1793
1794   # echo 0 > options/function-trace
1795   # echo wakeup > current_tracer
1796   # echo 1 > tracing_on
1797   # echo 0 > tracing_max_latency
1798   # chrt -f 5 sleep 1
1799   # echo 0 > tracing_on
1800   # cat trace
1801   # tracer: wakeup
1802   #
1803   # wakeup latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1804   # --------------------------------------------------------------------
1805   # latency: 15 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1806   #    -----------------
1807   #    | task: kworker/3:1H-312 (uid:0 nice:-20 policy:0 rt_prio:0)
1808   #    -----------------
1809   #
1810   #                  _------=> CPU#            
1811   #                 / _-----=> irqs-off        
1812   #                | / _----=> need-resched    
1813   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1814   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1815   #                |||| /     delay             
1816   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1817   #     \   /      |||||  \    |   /           
1818     <idle>-0       3dNs7    0us :      0:120:R   + [003]   312:100:R kworker/3:1H
1819     <idle>-0       3dNs7    1us+: ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
1820     <idle>-0       3d..3   15us : __schedule <-schedule
1821     <idle>-0       3d..3   15us :      0:120:R ==> [003]   312:100:R kworker/3:1H
1822
1823 The tracer only traces the highest priority task in the system
1824 to avoid tracing the normal circumstances. Here we see that
1825 the kworker with a nice priority of -20 (not very nice), took
1826 just 15 microseconds from the time it woke up, to the time it
1827 ran.
1828
1829 Non Real-Time tasks are not that interesting. A more interesting
1830 trace is to concentrate only on Real-Time tasks.
1831
1832 wakeup_rt
1833 ---------
1834
1835 In a Real-Time environment it is very important to know the
1836 wakeup time it takes for the highest priority task that is woken
1837 up to the time that it executes. This is also known as "schedule
1838 latency". I stress the point that this is about RT tasks. It is
1839 also important to know the scheduling latency of non-RT tasks,
1840 but the average schedule latency is better for non-RT tasks.
1841 Tools like LatencyTop are more appropriate for such
1842 measurements.
1843
1844 Real-Time environments are interested in the worst case latency.
1845 That is the longest latency it takes for something to happen,
1846 and not the average. We can have a very fast scheduler that may
1847 only have a large latency once in a while, but that would not
1848 work well with Real-Time tasks.  The wakeup_rt tracer was designed
1849 to record the worst case wakeups of RT tasks. Non-RT tasks are
1850 not recorded because the tracer only records one worst case and
1851 tracing non-RT tasks that are unpredictable will overwrite the
1852 worst case latency of RT tasks (just run the normal wakeup
1853 tracer for a while to see that effect).
1854
1855 Since this tracer only deals with RT tasks, we will run this
1856 slightly differently than we did with the previous tracers.
1857 Instead of performing an 'ls', we will run 'sleep 1' under
1858 'chrt' which changes the priority of the task.
1859 ::
1860
1861   # echo 0 > options/function-trace
1862   # echo wakeup_rt > current_tracer
1863   # echo 1 > tracing_on
1864   # echo 0 > tracing_max_latency
1865   # chrt -f 5 sleep 1
1866   # echo 0 > tracing_on
1867   # cat trace
1868   # tracer: wakeup
1869   #
1870   # tracer: wakeup_rt
1871   #
1872   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1873   # --------------------------------------------------------------------
1874   # latency: 5 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1875   #    -----------------
1876   #    | task: sleep-2389 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
1877   #    -----------------
1878   #
1879   #                  _------=> CPU#            
1880   #                 / _-----=> irqs-off        
1881   #                | / _----=> need-resched    
1882   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1883   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1884   #                |||| /     delay             
1885   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1886   #     \   /      |||||  \    |   /           
1887     <idle>-0       3d.h4    0us :      0:120:R   + [003]  2389: 94:R sleep
1888     <idle>-0       3d.h4    1us+: ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
1889     <idle>-0       3d..3    5us : __schedule <-schedule
1890     <idle>-0       3d..3    5us :      0:120:R ==> [003]  2389: 94:R sleep
1891
1892
1893 Running this on an idle system, we see that it only took 5 microseconds
1894 to perform the task switch.  Note, since the trace point in the schedule
1895 is before the actual "switch", we stop the tracing when the recorded task
1896 is about to schedule in. This may change if we add a new marker at the
1897 end of the scheduler.
1898
1899 Notice that the recorded task is 'sleep' with the PID of 2389
1900 and it has an rt_prio of 5. This priority is user-space priority
1901 and not the internal kernel priority. The policy is 1 for
1902 SCHED_FIFO and 2 for SCHED_RR.
1903
1904 Note, that the trace data shows the internal priority (99 - rtprio).
1905 ::
1906
1907   <idle>-0       3d..3    5us :      0:120:R ==> [003]  2389: 94:R sleep
1908
1909 The 0:120:R means idle was running with a nice priority of 0 (120 - 120)
1910 and in the running state 'R'. The sleep task was scheduled in with
1911 2389: 94:R. That is the priority is the kernel rtprio (99 - 5 = 94)
1912 and it too is in the running state.
1913
1914 Doing the same with chrt -r 5 and function-trace set.
1915 ::
1916
1917   echo 1 > options/function-trace
1918
1919   # tracer: wakeup_rt
1920   #
1921   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1922   # --------------------------------------------------------------------
1923   # latency: 29 us, #85/85, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1924   #    -----------------
1925   #    | task: sleep-2448 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
1926   #    -----------------
1927   #
1928   #                  _------=> CPU#            
1929   #                 / _-----=> irqs-off        
1930   #                | / _----=> need-resched    
1931   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1932   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1933   #                |||| /     delay             
1934   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1935   #     \   /      |||||  \    |   /           
1936     <idle>-0       3d.h4    1us+:      0:120:R   + [003]  2448: 94:R sleep
1937     <idle>-0       3d.h4    2us : ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
1938     <idle>-0       3d.h3    3us : check_preempt_curr <-ttwu_do_wakeup
1939     <idle>-0       3d.h3    3us : resched_curr <-check_preempt_curr
1940     <idle>-0       3dNh3    4us : task_woken_rt <-ttwu_do_wakeup
1941     <idle>-0       3dNh3    4us : _raw_spin_unlock <-try_to_wake_up
1942     <idle>-0       3dNh3    4us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1943     <idle>-0       3dNh2    5us : ttwu_stat <-try_to_wake_up
1944     <idle>-0       3dNh2    5us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-try_to_wake_up
1945     <idle>-0       3dNh2    6us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
1946     <idle>-0       3dNh1    6us : _raw_spin_lock <-__run_hrtimer
1947     <idle>-0       3dNh1    6us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
1948     <idle>-0       3dNh2    7us : _raw_spin_unlock <-hrtimer_interrupt
1949     <idle>-0       3dNh2    7us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1950     <idle>-0       3dNh1    7us : tick_program_event <-hrtimer_interrupt
1951     <idle>-0       3dNh1    7us : clockevents_program_event <-tick_program_event
1952     <idle>-0       3dNh1    8us : ktime_get <-clockevents_program_event
1953     <idle>-0       3dNh1    8us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
1954     <idle>-0       3dNh1    8us : irq_exit <-smp_apic_timer_interrupt
1955     <idle>-0       3dNh1    9us : sub_preempt_count <-irq_exit
1956     <idle>-0       3dN.2    9us : idle_cpu <-irq_exit
1957     <idle>-0       3dN.2    9us : rcu_irq_exit <-irq_exit
1958     <idle>-0       3dN.2   10us : rcu_eqs_enter_common.isra.45 <-rcu_irq_exit
1959     <idle>-0       3dN.2   10us : sub_preempt_count <-irq_exit
1960     <idle>-0       3.N.1   11us : rcu_idle_exit <-cpu_idle
1961     <idle>-0       3dN.1   11us : rcu_eqs_exit_common.isra.43 <-rcu_idle_exit
1962     <idle>-0       3.N.1   11us : tick_nohz_idle_exit <-cpu_idle
1963     <idle>-0       3dN.1   12us : menu_hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
1964     <idle>-0       3dN.1   12us : ktime_get <-tick_nohz_idle_exit
1965     <idle>-0       3dN.1   12us : tick_do_update_jiffies64 <-tick_nohz_idle_exit
1966     <idle>-0       3dN.1   13us : cpu_load_update_nohz <-tick_nohz_idle_exit
1967     <idle>-0       3dN.1   13us : _raw_spin_lock <-cpu_load_update_nohz
1968     <idle>-0       3dN.1   13us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
1969     <idle>-0       3dN.2   13us : __cpu_load_update <-cpu_load_update_nohz
1970     <idle>-0       3dN.2   14us : sched_avg_update <-__cpu_load_update
1971     <idle>-0       3dN.2   14us : _raw_spin_unlock <-cpu_load_update_nohz
1972     <idle>-0       3dN.2   14us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1973     <idle>-0       3dN.1   15us : calc_load_nohz_stop <-tick_nohz_idle_exit
1974     <idle>-0       3dN.1   15us : touch_softlockup_watchdog <-tick_nohz_idle_exit
1975     <idle>-0       3dN.1   15us : hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
1976     <idle>-0       3dN.1   15us : hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
1977     <idle>-0       3dN.1   16us : lock_hrtimer_base.isra.18 <-hrtimer_try_to_cancel
1978     <idle>-0       3dN.1   16us : _raw_spin_lock_irqsave <-lock_hrtimer_base.isra.18
1979     <idle>-0       3dN.1   16us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
1980     <idle>-0       3dN.2   17us : __remove_hrtimer <-remove_hrtimer.part.16
1981     <idle>-0       3dN.2   17us : hrtimer_force_reprogram <-__remove_hrtimer
1982     <idle>-0       3dN.2   17us : tick_program_event <-hrtimer_force_reprogram
1983     <idle>-0       3dN.2   18us : clockevents_program_event <-tick_program_event
1984     <idle>-0       3dN.2   18us : ktime_get <-clockevents_program_event
1985     <idle>-0       3dN.2   18us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
1986     <idle>-0       3dN.2   19us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-hrtimer_try_to_cancel
1987     <idle>-0       3dN.2   19us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
1988     <idle>-0       3dN.1   19us : hrtimer_forward <-tick_nohz_idle_exit
1989     <idle>-0       3dN.1   20us : ktime_add_safe <-hrtimer_forward
1990     <idle>-0       3dN.1   20us : ktime_add_safe <-hrtimer_forward
1991     <idle>-0       3dN.1   20us : hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_expires.constprop.11
1992     <idle>-0       3dN.1   20us : __hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_range_ns
1993     <idle>-0       3dN.1   21us : lock_hrtimer_base.isra.18 <-__hrtimer_start_range_ns
1994     <idle>-0       3dN.1   21us : _raw_spin_lock_irqsave <-lock_hrtimer_base.isra.18
1995     <idle>-0       3dN.1   21us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
1996     <idle>-0       3dN.2   22us : ktime_add_safe <-__hrtimer_start_range_ns
1997     <idle>-0       3dN.2   22us : enqueue_hrtimer <-__hrtimer_start_range_ns
1998     <idle>-0       3dN.2   22us : tick_program_event <-__hrtimer_start_range_ns
1999     <idle>-0       3dN.2   23us : clockevents_program_event <-tick_program_event
2000     <idle>-0       3dN.2   23us : ktime_get <-clockevents_program_event
2001     <idle>-0       3dN.2   23us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
2002     <idle>-0       3dN.2   24us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-__hrtimer_start_range_ns
2003     <idle>-0       3dN.2   24us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
2004     <idle>-0       3dN.1   24us : account_idle_ticks <-tick_nohz_idle_exit
2005     <idle>-0       3dN.1   24us : account_idle_time <-account_idle_ticks
2006     <idle>-0       3.N.1   25us : sub_preempt_count <-cpu_idle
2007     <idle>-0       3.N..   25us : schedule <-cpu_idle
2008     <idle>-0       3.N..   25us : __schedule <-preempt_schedule
2009     <idle>-0       3.N..   26us : add_preempt_count <-__schedule
2010     <idle>-0       3.N.1   26us : rcu_note_context_switch <-__schedule
2011     <idle>-0       3.N.1   26us : rcu_sched_qs <-rcu_note_context_switch
2012     <idle>-0       3dN.1   27us : rcu_preempt_qs <-rcu_note_context_switch
2013     <idle>-0       3.N.1   27us : _raw_spin_lock_irq <-__schedule
2014     <idle>-0       3dN.1   27us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
2015     <idle>-0       3dN.2   28us : put_prev_task_idle <-__schedule
2016     <idle>-0       3dN.2   28us : pick_next_task_stop <-pick_next_task
2017     <idle>-0       3dN.2   28us : pick_next_task_rt <-pick_next_task
2018     <idle>-0       3dN.2   29us : dequeue_pushable_task <-pick_next_task_rt
2019     <idle>-0       3d..3   29us : __schedule <-preempt_schedule
2020     <idle>-0       3d..3   30us :      0:120:R ==> [003]  2448: 94:R sleep
2021
2022 This isn't that big of a trace, even with function tracing enabled,
2023 so I included the entire trace.
2024
2025 The interrupt went off while when the system was idle. Somewhere
2026 before task_woken_rt() was called, the NEED_RESCHED flag was set,
2027 this is indicated by the first occurrence of the 'N' flag.
2028
2029 Latency tracing and events
2030 --------------------------
2031 As function tracing can induce a much larger latency, but without
2032 seeing what happens within the latency it is hard to know what
2033 caused it. There is a middle ground, and that is with enabling
2034 events.
2035 ::
2036
2037   # echo 0 > options/function-trace
2038   # echo wakeup_rt > current_tracer
2039   # echo 1 > events/enable
2040   # echo 1 > tracing_on
2041   # echo 0 > tracing_max_latency
2042   # chrt -f 5 sleep 1
2043   # echo 0 > tracing_on
2044   # cat trace
2045   # tracer: wakeup_rt
2046   #
2047   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
2048   # --------------------------------------------------------------------
2049   # latency: 6 us, #12/12, CPU#2 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
2050   #    -----------------
2051   #    | task: sleep-5882 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
2052   #    -----------------
2053   #
2054   #                  _------=> CPU#            
2055   #                 / _-----=> irqs-off        
2056   #                | / _----=> need-resched    
2057   #                || / _---=> hardirq/softirq 
2058   #                ||| / _--=> preempt-depth   
2059   #                |||| /     delay             
2060   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
2061   #     \   /      |||||  \    |   /           
2062     <idle>-0       2d.h4    0us :      0:120:R   + [002]  5882: 94:R sleep
2063     <idle>-0       2d.h4    0us : ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
2064     <idle>-0       2d.h4    1us : sched_wakeup: comm=sleep pid=5882 prio=94 success=1 target_cpu=002
2065     <idle>-0       2dNh2    1us : hrtimer_expire_exit: hrtimer=ffff88007796feb8
2066     <idle>-0       2.N.2    2us : power_end: cpu_id=2
2067     <idle>-0       2.N.2    3us : cpu_idle: state=4294967295 cpu_id=2
2068     <idle>-0       2dN.3    4us : hrtimer_cancel: hrtimer=ffff88007d50d5e0
2069     <idle>-0       2dN.3    4us : hrtimer_start: hrtimer=ffff88007d50d5e0 function=tick_sched_timer expires=34311211000000 softexpires=34311211000000
2070     <idle>-0       2.N.2    5us : rcu_utilization: Start context switch
2071     <idle>-0       2.N.2    5us : rcu_utilization: End context switch
2072     <idle>-0       2d..3    6us : __schedule <-schedule
2073     <idle>-0       2d..3    6us :      0:120:R ==> [002]  5882: 94:R sleep
2074
2075
2076 Hardware Latency Detector
2077 -------------------------
2078
2079 The hardware latency detector is executed by enabling the "hwlat" tracer.
2080
2081 NOTE, this tracer will affect the performance of the system as it will
2082 periodically make a CPU constantly busy with interrupts disabled.
2083 ::
2084
2085   # echo hwlat > current_tracer
2086   # sleep 100
2087   # cat trace
2088   # tracer: hwlat
2089   #
2090   #                              _-----=> irqs-off
2091   #                             / _----=> need-resched
2092   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2093   #                            || / _--=> preempt-depth
2094   #                            ||| /     delay
2095   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2096   #              | |       |   ||||       |         |
2097              <...>-3638  [001] d... 19452.055471: #1     inner/outer(us):   12/14    ts:1499801089.066141940
2098              <...>-3638  [003] d... 19454.071354: #2     inner/outer(us):   11/9     ts:1499801091.082164365
2099              <...>-3638  [002] dn.. 19461.126852: #3     inner/outer(us):   12/9     ts:1499801098.138150062
2100              <...>-3638  [001] d... 19488.340960: #4     inner/outer(us):    8/12    ts:1499801125.354139633
2101              <...>-3638  [003] d... 19494.388553: #5     inner/outer(us):    8/12    ts:1499801131.402150961
2102              <...>-3638  [003] d... 19501.283419: #6     inner/outer(us):    0/12    ts:1499801138.297435289 nmi-total:4 nmi-count:1
2103
2104
2105 The above output is somewhat the same in the header. All events will have
2106 interrupts disabled 'd'. Under the FUNCTION title there is:
2107
2108  #1
2109         This is the count of events recorded that were greater than the
2110         tracing_threshold (See below).
2111
2112  inner/outer(us):   12/14
2113
2114       This shows two numbers as "inner latency" and "outer latency". The test
2115       runs in a loop checking a timestamp twice. The latency detected within
2116       the two timestamps is the "inner latency" and the latency detected
2117       after the previous timestamp and the next timestamp in the loop is
2118       the "outer latency".
2119
2120  ts:1499801089.066141940
2121
2122       The absolute timestamp that the event happened.
2123
2124  nmi-total:4 nmi-count:1
2125
2126       On architectures that support it, if an NMI comes in during the
2127       test, the time spent in NMI is reported in "nmi-total" (in
2128       microseconds).
2129
2130       All architectures that have NMIs will show the "nmi-count" if an
2131       NMI comes in during the test.
2132
2133 hwlat files:
2134
2135   tracing_threshold
2136         This gets automatically set to "10" to represent 10
2137         microseconds. This is the threshold of latency that
2138         needs to be detected before the trace will be recorded.
2139
2140         Note, when hwlat tracer is finished (another tracer is
2141         written into "current_tracer"), the original value for
2142         tracing_threshold is placed back into this file.
2143
2144   hwlat_detector/width
2145         The length of time the test runs with interrupts disabled.
2146
2147   hwlat_detector/window
2148         The length of time of the window which the test
2149         runs. That is, the test will run for "width"
2150         microseconds per "window" microseconds
2151
2152   tracing_cpumask
2153         When the test is started. A kernel thread is created that
2154         runs the test. This thread will alternate between CPUs
2155         listed in the tracing_cpumask between each period
2156         (one "window"). To limit the test to specific CPUs
2157         set the mask in this file to only the CPUs that the test
2158         should run on.
2159
2160 function
2161 --------
2162
2163 This tracer is the function tracer. Enabling the function tracer
2164 can be done from the debug file system. Make sure the
2165 ftrace_enabled is set; otherwise this tracer is a nop.
2166 See the "ftrace_enabled" section below.
2167 ::
2168
2169   # sysctl kernel.ftrace_enabled=1
2170   # echo function > current_tracer
2171   # echo 1 > tracing_on
2172   # usleep 1
2173   # echo 0 > tracing_on
2174   # cat trace
2175   # tracer: function
2176   #
2177   # entries-in-buffer/entries-written: 24799/24799   #P:4
2178   #
2179   #                              _-----=> irqs-off
2180   #                             / _----=> need-resched
2181   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2182   #                            || / _--=> preempt-depth
2183   #                            ||| /     delay
2184   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2185   #              | |       |   ||||       |         |
2186               bash-1994  [002] ....  3082.063030: mutex_unlock <-rb_simple_write
2187               bash-1994  [002] ....  3082.063031: __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
2188               bash-1994  [002] ....  3082.063031: __fsnotify_parent <-fsnotify_modify
2189               bash-1994  [002] ....  3082.063032: fsnotify <-fsnotify_modify
2190               bash-1994  [002] ....  3082.063032: __srcu_read_lock <-fsnotify
2191               bash-1994  [002] ....  3082.063032: add_preempt_count <-__srcu_read_lock
2192               bash-1994  [002] ...1  3082.063032: sub_preempt_count <-__srcu_read_lock
2193               bash-1994  [002] ....  3082.063033: __srcu_read_unlock <-fsnotify
2194   [...]
2195
2196
2197 Note: function tracer uses ring buffers to store the above
2198 entries. The newest data may overwrite the oldest data.
2199 Sometimes using echo to stop the trace is not sufficient because
2200 the tracing could have overwritten the data that you wanted to
2201 record. For this reason, it is sometimes better to disable
2202 tracing directly from a program. This allows you to stop the
2203 tracing at the point that you hit the part that you are
2204 interested in. To disable the tracing directly from a C program,
2205 something like following code snippet can be used::
2206
2207         int trace_fd;
2208         [...]
2209         int main(int argc, char *argv[]) {
2210                 [...]
2211                 trace_fd = open(tracing_file("tracing_on"), O_WRONLY);
2212                 [...]
2213                 if (condition_hit()) {
2214                         write(trace_fd, "0", 1);
2215                 }
2216                 [...]
2217         }
2218
2219
2220 Single thread tracing
2221 ---------------------
2222
2223 By writing into set_ftrace_pid you can trace a
2224 single thread. For example::
2225
2226   # cat set_ftrace_pid
2227   no pid
2228   # echo 3111 > set_ftrace_pid
2229   # cat set_ftrace_pid
2230   3111
2231   # echo function > current_tracer
2232   # cat trace | head
2233   # tracer: function
2234   #
2235   #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
2236   #              | |       |          |         |
2237       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254676: finish_task_switch <-thread_return
2238       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254681: hrtimer_cancel <-schedule_hrtimeout_range
2239       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254682: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
2240       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254683: lock_hrtimer_base <-hrtimer_try_to_cancel
2241       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254685: fget_light <-do_sys_poll
2242       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254686: pipe_poll <-do_sys_poll
2243   # echo > set_ftrace_pid
2244   # cat trace |head
2245   # tracer: function
2246   #
2247   #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
2248   #              | |       |          |         |
2249   ##### CPU 3 buffer started ####
2250       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957688: free_poll_entry <-poll_freewait
2251       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957689: remove_wait_queue <-free_poll_entry
2252       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957691: fput <-free_poll_entry
2253       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957692: audit_syscall_exit <-sysret_audit
2254       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957693: path_put <-audit_syscall_exit
2255
2256 If you want to trace a function when executing, you could use
2257 something like this simple program.
2258 ::
2259
2260         #include <stdio.h>
2261         #include <stdlib.h>
2262         #include <sys/types.h>
2263         #include <sys/stat.h>
2264         #include <fcntl.h>
2265         #include <unistd.h>
2266         #include <string.h>
2267
2268         #define _STR(x) #x
2269         #define STR(x) _STR(x)
2270         #define MAX_PATH 256
2271
2272         const char *find_tracefs(void)
2273         {
2274                static char tracefs[MAX_PATH+1];
2275                static int tracefs_found;
2276                char type[100];
2277                FILE *fp;
2278
2279                if (tracefs_found)
2280                        return tracefs;
2281
2282                if ((fp = fopen("/proc/mounts","r")) == NULL) {
2283                        perror("/proc/mounts");
2284                        return NULL;
2285                }
2286
2287                while (fscanf(fp, "%*s %"
2288                              STR(MAX_PATH)
2289                              "s %99s %*s %*d %*d\n",
2290                              tracefs, type) == 2) {
2291                        if (strcmp(type, "tracefs") == 0)
2292                                break;
2293                }
2294                fclose(fp);
2295
2296                if (strcmp(type, "tracefs") != 0) {
2297                        fprintf(stderr, "tracefs not mounted");
2298                        return NULL;
2299                }
2300
2301                strcat(tracefs, "/tracing/");
2302                tracefs_found = 1;
2303
2304                return tracefs;
2305         }
2306
2307         const char *tracing_file(const char *file_name)
2308         {
2309                static char trace_file[MAX_PATH+1];
2310                snprintf(trace_file, MAX_PATH, "%s/%s", find_tracefs(), file_name);
2311                return trace_file;
2312         }
2313
2314         int main (int argc, char **argv)
2315         {
2316                 if (argc < 1)
2317                         exit(-1);
2318
2319                 if (fork() > 0) {
2320                         int fd, ffd;
2321                         char line[64];
2322                         int s;
2323
2324                         ffd = open(tracing_file("current_tracer"), O_WRONLY);
2325                         if (ffd < 0)
2326                                 exit(-1);
2327                         write(ffd, "nop", 3);
2328
2329                         fd = open(tracing_file("set_ftrace_pid"), O_WRONLY);
2330                         s = sprintf(line, "%d\n", getpid());
2331                         write(fd, line, s);
2332
2333                         write(ffd, "function", 8);
2334
2335                         close(fd);
2336                         close(ffd);
2337
2338                         execvp(argv[1], argv+1);
2339                 }
2340
2341                 return 0;
2342         }
2343
2344 Or this simple script!
2345 ::
2346
2347   #!/bin/bash
2348
2349   tracefs=`sed -ne 's/^tracefs \(.*\) tracefs.*/\1/p' /proc/mounts`
2350   echo nop > $tracefs/tracing/current_tracer
2351   echo 0 > $tracefs/tracing/tracing_on
2352   echo $$ > $tracefs/tracing/set_ftrace_pid
2353   echo function > $tracefs/tracing/current_tracer
2354   echo 1 > $tracefs/tracing/tracing_on
2355   exec "$@"
2356
2357
2358 function graph tracer
2359 ---------------------------
2360
2361 This tracer is similar to the function tracer except that it
2362 probes a function on its entry and its exit. This is done by
2363 using a dynamically allocated stack of return addresses in each
2364 task_struct. On function entry the tracer overwrites the return
2365 address of each function traced to set a custom probe. Thus the
2366 original return address is stored on the stack of return address
2367 in the task_struct.
2368
2369 Probing on both ends of a function leads to special features
2370 such as:
2371
2372 - measure of a function's time execution
2373 - having a reliable call stack to draw function calls graph
2374
2375 This tracer is useful in several situations:
2376
2377 - you want to find the reason of a strange kernel behavior and
2378   need to see what happens in detail on any areas (or specific
2379   ones).
2380
2381 - you are experiencing weird latencies but it's difficult to
2382   find its origin.
2383
2384 - you want to find quickly which path is taken by a specific
2385   function
2386
2387 - you just want to peek inside a working kernel and want to see
2388   what happens there.
2389
2390 ::
2391
2392   # tracer: function_graph
2393   #
2394   # CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
2395   # |     |   |                     |   |   |   |
2396
2397    0)               |  sys_open() {
2398    0)               |    do_sys_open() {
2399    0)               |      getname() {
2400    0)               |        kmem_cache_alloc() {
2401    0)   1.382 us    |          __might_sleep();
2402    0)   2.478 us    |        }
2403    0)               |        strncpy_from_user() {
2404    0)               |          might_fault() {
2405    0)   1.389 us    |            __might_sleep();
2406    0)   2.553 us    |          }
2407    0)   3.807 us    |        }
2408    0)   7.876 us    |      }
2409    0)               |      alloc_fd() {
2410    0)   0.668 us    |        _spin_lock();
2411    0)   0.570 us    |        expand_files();
2412    0)   0.586 us    |        _spin_unlock();
2413
2414
2415 There are several columns that can be dynamically
2416 enabled/disabled. You can use every combination of options you
2417 want, depending on your needs.
2418
2419 - The cpu number on which the function executed is default
2420   enabled.  It is sometimes better to only trace one cpu (see
2421   tracing_cpu_mask file) or you might sometimes see unordered
2422   function calls while cpu tracing switch.
2423
2424         - hide: echo nofuncgraph-cpu > trace_options
2425         - show: echo funcgraph-cpu > trace_options
2426
2427 - The duration (function's time of execution) is displayed on
2428   the closing bracket line of a function or on the same line
2429   than the current function in case of a leaf one. It is default
2430   enabled.
2431
2432         - hide: echo nofuncgraph-duration > trace_options
2433         - show: echo funcgraph-duration > trace_options
2434
2435 - The overhead field precedes the duration field in case of
2436   reached duration thresholds.
2437
2438         - hide: echo nofuncgraph-overhead > trace_options
2439         - show: echo funcgraph-overhead > trace_options
2440         - depends on: funcgraph-duration
2441
2442   ie::
2443
2444     3) # 1837.709 us |          } /* __switch_to */
2445     3)               |          finish_task_switch() {
2446     3)   0.313 us    |            _raw_spin_unlock_irq();
2447     3)   3.177 us    |          }
2448     3) # 1889.063 us |        } /* __schedule */
2449     3) ! 140.417 us  |      } /* __schedule */
2450     3) # 2034.948 us |    } /* schedule */
2451     3) * 33998.59 us |  } /* schedule_preempt_disabled */
2452
2453     [...]
2454
2455     1)   0.260 us    |              msecs_to_jiffies();
2456     1)   0.313 us    |              __rcu_read_unlock();
2457     1) + 61.770 us   |            }
2458     1) + 64.479 us   |          }
2459     1)   0.313 us    |          rcu_bh_qs();
2460     1)   0.313 us    |          __local_bh_enable();
2461     1) ! 217.240 us  |        }
2462     1)   0.365 us    |        idle_cpu();
2463     1)               |        rcu_irq_exit() {
2464     1)   0.417 us    |          rcu_eqs_enter_common.isra.47();
2465     1)   3.125 us    |        }
2466     1) ! 227.812 us  |      }
2467     1) ! 457.395 us  |    }
2468     1) @ 119760.2 us |  }
2469
2470     [...]
2471
2472     2)               |    handle_IPI() {
2473     1)   6.979 us    |                  }
2474     2)   0.417 us    |      scheduler_ipi();
2475     1)   9.791 us    |                }
2476     1) + 12.917 us   |              }
2477     2)   3.490 us    |    }
2478     1) + 15.729 us   |            }
2479     1) + 18.542 us   |          }
2480     2) $ 3594274 us  |  }
2481
2482 Flags::
2483
2484   + means that the function exceeded 10 usecs.
2485   ! means that the function exceeded 100 usecs.
2486   # means that the function exceeded 1000 usecs.
2487   * means that the function exceeded 10 msecs.
2488   @ means that the function exceeded 100 msecs.
2489   $ means that the function exceeded 1 sec.
2490
2491
2492 - The task/pid field displays the thread cmdline and pid which
2493   executed the function. It is default disabled.
2494
2495         - hide: echo nofuncgraph-proc > trace_options
2496         - show: echo funcgraph-proc > trace_options
2497
2498   ie::
2499
2500     # tracer: function_graph
2501     #
2502     # CPU  TASK/PID        DURATION                  FUNCTION CALLS
2503     # |    |    |           |   |                     |   |   |   |
2504     0)    sh-4802     |               |                  d_free() {
2505     0)    sh-4802     |               |                    call_rcu() {
2506     0)    sh-4802     |               |                      __call_rcu() {
2507     0)    sh-4802     |   0.616 us    |                        rcu_process_gp_end();
2508     0)    sh-4802     |   0.586 us    |                        check_for_new_grace_period();
2509     0)    sh-4802     |   2.899 us    |                      }
2510     0)    sh-4802     |   4.040 us    |                    }
2511     0)    sh-4802     |   5.151 us    |                  }
2512     0)    sh-4802     | + 49.370 us   |                }
2513
2514
2515 - The absolute time field is an absolute timestamp given by the
2516   system clock since it started. A snapshot of this time is
2517   given on each entry/exit of functions
2518
2519         - hide: echo nofuncgraph-abstime > trace_options
2520         - show: echo funcgraph-abstime > trace_options
2521
2522   ie::
2523
2524     #
2525     #      TIME       CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
2526     #       |         |     |   |                     |   |   |   |
2527     360.774522 |   1)   0.541 us    |                                          }
2528     360.774522 |   1)   4.663 us    |                                        }
2529     360.774523 |   1)   0.541 us    |                                        __wake_up_bit();
2530     360.774524 |   1)   6.796 us    |                                      }
2531     360.774524 |   1)   7.952 us    |                                    }
2532     360.774525 |   1)   9.063 us    |                                  }
2533     360.774525 |   1)   0.615 us    |                                  journal_mark_dirty();
2534     360.774527 |   1)   0.578 us    |                                  __brelse();
2535     360.774528 |   1)               |                                  reiserfs_prepare_for_journal() {
2536     360.774528 |   1)               |                                    unlock_buffer() {
2537     360.774529 |   1)               |                                      wake_up_bit() {
2538     360.774529 |   1)               |                                        bit_waitqueue() {
2539     360.774530 |   1)   0.594 us    |                                          __phys_addr();
2540
2541
2542 The function name is always displayed after the closing bracket
2543 for a function if the start of that function is not in the
2544 trace buffer.
2545
2546 Display of the function name after the closing bracket may be
2547 enabled for functions whose start is in the trace buffer,
2548 allowing easier searching with grep for function durations.
2549 It is default disabled.
2550
2551         - hide: echo nofuncgraph-tail > trace_options
2552         - show: echo funcgraph-tail > trace_options
2553
2554   Example with nofuncgraph-tail (default)::
2555
2556     0)               |      putname() {
2557     0)               |        kmem_cache_free() {
2558     0)   0.518 us    |          __phys_addr();
2559     0)   1.757 us    |        }
2560     0)   2.861 us    |      }
2561
2562   Example with funcgraph-tail::
2563
2564     0)               |      putname() {
2565     0)               |        kmem_cache_free() {
2566     0)   0.518 us    |          __phys_addr();
2567     0)   1.757 us    |        } /* kmem_cache_free() */
2568     0)   2.861 us    |      } /* putname() */
2569
2570 You can put some comments on specific functions by using
2571 trace_printk() For example, if you want to put a comment inside
2572 the __might_sleep() function, you just have to include
2573 <linux/ftrace.h> and call trace_printk() inside __might_sleep()::
2574
2575         trace_printk("I'm a comment!\n")
2576
2577 will produce::
2578
2579    1)               |             __might_sleep() {
2580    1)               |                /* I'm a comment! */
2581    1)   1.449 us    |             }
2582
2583
2584 You might find other useful features for this tracer in the
2585 following "dynamic ftrace" section such as tracing only specific
2586 functions or tasks.
2587
2588 dynamic ftrace
2589 --------------
2590
2591 If CONFIG_DYNAMIC_FTRACE is set, the system will run with
2592 virtually no overhead when function tracing is disabled. The way
2593 this works is the mcount function call (placed at the start of
2594 every kernel function, produced by the -pg switch in gcc),
2595 starts of pointing to a simple return. (Enabling FTRACE will
2596 include the -pg switch in the compiling of the kernel.)
2597
2598 At compile time every C file object is run through the
2599 recordmcount program (located in the scripts directory). This
2600 program will parse the ELF headers in the C object to find all
2601 the locations in the .text section that call mcount. Starting
2602 with gcc version 4.6, the -mfentry has been added for x86, which
2603 calls "__fentry__" instead of "mcount". Which is called before
2604 the creation of the stack frame.
2605
2606 Note, not all sections are traced. They may be prevented by either
2607 a notrace, or blocked another way and all inline functions are not
2608 traced. Check the "available_filter_functions" file to see what functions
2609 can be traced.
2610
2611 A section called "__mcount_loc" is created that holds
2612 references to all the mcount/fentry call sites in the .text section.
2613 The recordmcount program re-links this section back into the
2614 original object. The final linking stage of the kernel will add all these
2615 references into a single table.
2616
2617 On boot up, before SMP is initialized, the dynamic ftrace code
2618 scans this table and updates all the locations into nops. It
2619 also records the locations, which are added to the
2620 available_filter_functions list.  Modules are processed as they
2621 are loaded and before they are executed.  When a module is
2622 unloaded, it also removes its functions from the ftrace function
2623 list. This is automatic in the module unload code, and the
2624 module author does not need to worry about it.
2625
2626 When tracing is enabled, the process of modifying the function
2627 tracepoints is dependent on architecture. The old method is to use
2628 kstop_machine to prevent races with the CPUs executing code being
2629 modified (which can cause the CPU to do undesirable things, especially
2630 if the modified code crosses cache (or page) boundaries), and the nops are
2631 patched back to calls. But this time, they do not call mcount
2632 (which is just a function stub). They now call into the ftrace
2633 infrastructure.
2634
2635 The new method of modifying the function tracepoints is to place
2636 a breakpoint at the location to be modified, sync all CPUs, modify
2637 the rest of the instruction not covered by the breakpoint. Sync
2638 all CPUs again, and then remove the breakpoint with the finished
2639 version to the ftrace call site.
2640
2641 Some archs do not even need to monkey around with the synchronization,
2642 and can just slap the new code on top of the old without any
2643 problems with other CPUs executing it at the same time.
2644
2645 One special side-effect to the recording of the functions being
2646 traced is that we can now selectively choose which functions we
2647 wish to trace and which ones we want the mcount calls to remain
2648 as nops.
2649
2650 Two files are used, one for enabling and one for disabling the
2651 tracing of specified functions. They are:
2652
2653   set_ftrace_filter
2654
2655 and
2656
2657   set_ftrace_notrace
2658
2659 A list of available functions that you can add to these files is
2660 listed in:
2661
2662    available_filter_functions
2663
2664 ::
2665
2666   # cat available_filter_functions
2667   put_prev_task_idle
2668   kmem_cache_create
2669   pick_next_task_rt
2670   get_online_cpus
2671   pick_next_task_fair
2672   mutex_lock
2673   [...]
2674
2675 If I am only interested in sys_nanosleep and hrtimer_interrupt::
2676
2677   # echo sys_nanosleep hrtimer_interrupt > set_ftrace_filter
2678   # echo function > current_tracer
2679   # echo 1 > tracing_on
2680   # usleep 1
2681   # echo 0 > tracing_on
2682   # cat trace
2683   # tracer: function
2684   #
2685   # entries-in-buffer/entries-written: 5/5   #P:4
2686   #
2687   #                              _-----=> irqs-off
2688   #                             / _----=> need-resched
2689   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2690   #                            || / _--=> preempt-depth
2691   #                            ||| /     delay
2692   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2693   #              | |       |   ||||       |         |
2694             usleep-2665  [001] ....  4186.475355: sys_nanosleep <-system_call_fastpath
2695             <idle>-0     [001] d.h1  4186.475409: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2696             usleep-2665  [001] d.h1  4186.475426: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2697             <idle>-0     [003] d.h1  4186.475426: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2698             <idle>-0     [002] d.h1  4186.475427: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2699
2700 To see which functions are being traced, you can cat the file:
2701 ::
2702
2703   # cat set_ftrace_filter
2704   hrtimer_interrupt
2705   sys_nanosleep
2706
2707
2708 Perhaps this is not enough. The filters also allow glob(7) matching.
2709
2710   ``<match>*``
2711         will match functions that begin with <match>
2712   ``*<match>``
2713         will match functions that end with <match>
2714   ``*<match>*``
2715         will match functions that have <match> in it
2716   ``<match1>*<match2>``
2717         will match functions that begin with <match1> and end with <match2>
2718
2719 .. note::
2720       It is better to use quotes to enclose the wild cards,
2721       otherwise the shell may expand the parameters into names
2722       of files in the local directory.
2723
2724 ::
2725
2726   # echo 'hrtimer_*' > set_ftrace_filter
2727
2728 Produces::
2729
2730   # tracer: function
2731   #
2732   # entries-in-buffer/entries-written: 897/897   #P:4
2733   #
2734   #                              _-----=> irqs-off
2735   #                             / _----=> need-resched
2736   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2737   #                            || / _--=> preempt-depth
2738   #                            ||| /     delay
2739   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2740   #              | |       |   ||||       |         |
2741             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547803: hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
2742             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547804: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
2743             <idle>-0     [003] dN.2  4228.547805: hrtimer_force_reprogram <-__remove_hrtimer
2744             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547805: hrtimer_forward <-tick_nohz_idle_exit
2745             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547805: hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_expires.constprop.11
2746             <idle>-0     [003] d..1  4228.547858: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
2747             <idle>-0     [003] d..1  4228.547859: hrtimer_start <-__tick_nohz_idle_enter
2748             <idle>-0     [003] d..2  4228.547860: hrtimer_force_reprogram <-__rem
2749
2750 Notice that we lost the sys_nanosleep.
2751 ::
2752
2753   # cat set_ftrace_filter
2754   hrtimer_run_queues
2755   hrtimer_run_pending
2756   hrtimer_init
2757   hrtimer_cancel
2758   hrtimer_try_to_cancel
2759   hrtimer_forward
2760   hrtimer_start
2761   hrtimer_reprogram
2762   hrtimer_force_reprogram
2763   hrtimer_get_next_event
2764   hrtimer_interrupt
2765   hrtimer_nanosleep
2766   hrtimer_wakeup
2767   hrtimer_get_remaining
2768   hrtimer_get_res
2769   hrtimer_init_sleeper
2770
2771
2772 This is because the '>' and '>>' act just like they do in bash.
2773 To rewrite the filters, use '>'
2774 To append to the filters, use '>>'
2775
2776 To clear out a filter so that all functions will be recorded
2777 again::
2778
2779  # echo > set_ftrace_filter
2780  # cat set_ftrace_filter
2781  #
2782
2783 Again, now we want to append.
2784
2785 ::
2786
2787   # echo sys_nanosleep > set_ftrace_filter
2788   # cat set_ftrace_filter
2789   sys_nanosleep
2790   # echo 'hrtimer_*' >> set_ftrace_filter
2791   # cat set_ftrace_filter
2792   hrtimer_run_queues
2793   hrtimer_run_pending
2794   hrtimer_init
2795   hrtimer_cancel
2796   hrtimer_try_to_cancel
2797   hrtimer_forward
2798   hrtimer_start
2799   hrtimer_reprogram
2800   hrtimer_force_reprogram
2801   hrtimer_get_next_event
2802   hrtimer_interrupt
2803   sys_nanosleep
2804   hrtimer_nanosleep
2805   hrtimer_wakeup
2806   hrtimer_get_remaining
2807   hrtimer_get_res
2808   hrtimer_init_sleeper
2809
2810
2811 The set_ftrace_notrace prevents those functions from being
2812 traced.
2813 ::
2814
2815   # echo '*preempt*' '*lock*' > set_ftrace_notrace
2816
2817 Produces::
2818
2819   # tracer: function
2820   #
2821   # entries-in-buffer/entries-written: 39608/39608   #P:4
2822   #
2823   #                              _-----=> irqs-off
2824   #                             / _----=> need-resched
2825   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2826   #                            || / _--=> preempt-depth
2827   #                            ||| /     delay
2828   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2829   #              | |       |   ||||       |         |
2830               bash-1994  [000] ....  4342.324896: file_ra_state_init <-do_dentry_open
2831               bash-1994  [000] ....  4342.324897: open_check_o_direct <-do_last
2832               bash-1994  [000] ....  4342.324897: ima_file_check <-do_last
2833               bash-1994  [000] ....  4342.324898: process_measurement <-ima_file_check
2834               bash-1994  [000] ....  4342.324898: ima_get_action <-process_measurement
2835               bash-1994  [000] ....  4342.324898: ima_match_policy <-ima_get_action
2836               bash-1994  [000] ....  4342.324899: do_truncate <-do_last
2837               bash-1994  [000] ....  4342.324899: should_remove_suid <-do_truncate
2838               bash-1994  [000] ....  4342.324899: notify_change <-do_truncate
2839               bash-1994  [000] ....  4342.324900: current_fs_time <-notify_change
2840               bash-1994  [000] ....  4342.324900: current_kernel_time <-current_fs_time
2841               bash-1994  [000] ....  4342.324900: timespec_trunc <-current_fs_time
2842
2843 We can see that there's no more lock or preempt tracing.
2844
2845 Selecting function filters via index
2846 ------------------------------------
2847
2848 Because processing of strings is expensive (the address of the function
2849 needs to be looked up before comparing to the string being passed in),
2850 an index can be used as well to enable functions. This is useful in the
2851 case of setting thousands of specific functions at a time. By passing
2852 in a list of numbers, no string processing will occur. Instead, the function
2853 at the specific location in the internal array (which corresponds to the
2854 functions in the "available_filter_functions" file), is selected.
2855
2856 ::
2857
2858   # echo 1 > set_ftrace_filter
2859
2860 Will select the first function listed in "available_filter_functions"
2861
2862 ::
2863
2864   # head -1 available_filter_functions
2865   trace_initcall_finish_cb
2866
2867   # cat set_ftrace_filter
2868   trace_initcall_finish_cb
2869
2870   # head -50 available_filter_functions | tail -1
2871   x86_pmu_commit_txn
2872
2873   # echo 1 50 > set_ftrace_filter
2874   # cat set_ftrace_filter
2875   trace_initcall_finish_cb
2876   x86_pmu_commit_txn
2877
2878 Dynamic ftrace with the function graph tracer
2879 ---------------------------------------------
2880
2881 Although what has been explained above concerns both the
2882 function tracer and the function-graph-tracer, there are some
2883 special features only available in the function-graph tracer.
2884
2885 If you want to trace only one function and all of its children,
2886 you just have to echo its name into set_graph_function::
2887
2888  echo __do_fault > set_graph_function
2889
2890 will produce the following "expanded" trace of the __do_fault()
2891 function::
2892
2893    0)               |  __do_fault() {
2894    0)               |    filemap_fault() {
2895    0)               |      find_lock_page() {
2896    0)   0.804 us    |        find_get_page();
2897    0)               |        __might_sleep() {
2898    0)   1.329 us    |        }
2899    0)   3.904 us    |      }
2900    0)   4.979 us    |    }
2901    0)   0.653 us    |    _spin_lock();
2902    0)   0.578 us    |    page_add_file_rmap();
2903    0)   0.525 us    |    native_set_pte_at();
2904    0)   0.585 us    |    _spin_unlock();
2905    0)               |    unlock_page() {
2906    0)   0.541 us    |      page_waitqueue();
2907    0)   0.639 us    |      __wake_up_bit();
2908    0)   2.786 us    |    }
2909    0) + 14.237 us   |  }
2910    0)               |  __do_fault() {
2911    0)               |    filemap_fault() {
2912    0)               |      find_lock_page() {
2913    0)   0.698 us    |        find_get_page();
2914    0)               |        __might_sleep() {
2915    0)   1.412 us    |        }
2916    0)   3.950 us    |      }
2917    0)   5.098 us    |    }
2918    0)   0.631 us    |    _spin_lock();
2919    0)   0.571 us    |    page_add_file_rmap();
2920    0)   0.526 us    |    native_set_pte_at();
2921    0)   0.586 us    |    _spin_unlock();
2922    0)               |    unlock_page() {
2923    0)   0.533 us    |      page_waitqueue();
2924    0)   0.638 us    |      __wake_up_bit();
2925    0)   2.793 us    |    }
2926    0) + 14.012 us   |  }
2927
2928 You can also expand several functions at once::
2929
2930  echo sys_open > set_graph_function
2931  echo sys_close >> set_graph_function
2932
2933 Now if you want to go back to trace all functions you can clear
2934 this special filter via::
2935
2936  echo > set_graph_function
2937
2938
2939 ftrace_enabled
2940 --------------
2941
2942 Note, the proc sysctl ftrace_enable is a big on/off switch for the
2943 function tracer. By default it is enabled (when function tracing is
2944 enabled in the kernel). If it is disabled, all function tracing is
2945 disabled. This includes not only the function tracers for ftrace, but
2946 also for any other uses (perf, kprobes, stack tracing, profiling, etc).
2947
2948 Please disable this with care.
2949
2950 This can be disable (and enabled) with::
2951
2952   sysctl kernel.ftrace_enabled=0
2953   sysctl kernel.ftrace_enabled=1
2954
2955  or
2956
2957   echo 0 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled
2958   echo 1 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled
2959
2960
2961 Filter commands
2962 ---------------
2963
2964 A few commands are supported by the set_ftrace_filter interface.
2965 Trace commands have the following format::
2966
2967   <function>:<command>:<parameter>
2968
2969 The following commands are supported:
2970
2971 - mod:
2972   This command enables function filtering per module. The
2973   parameter defines the module. For example, if only the write*
2974   functions in the ext3 module are desired, run:
2975
2976    echo 'write*:mod:ext3' > set_ftrace_filter
2977
2978   This command interacts with the filter in the same way as
2979   filtering based on function names. Thus, adding more functions
2980   in a different module is accomplished by appending (>>) to the
2981   filter file. Remove specific module functions by prepending
2982   '!'::
2983
2984    echo '!writeback*:mod:ext3' >> set_ftrace_filter
2985
2986   Mod command supports module globbing. Disable tracing for all
2987   functions except a specific module::
2988
2989    echo '!*:mod:!ext3' >> set_ftrace_filter
2990
2991   Disable tracing for all modules, but still trace kernel::
2992
2993    echo '!*:mod:*' >> set_ftrace_filter
2994
2995   Enable filter only for kernel::
2996
2997    echo '*write*:mod:!*' >> set_ftrace_filter
2998
2999   Enable filter for module globbing::
3000
3001    echo '*write*:mod:*snd*' >> set_ftrace_filter
3002
3003 - traceon/traceoff:
3004   These commands turn tracing on and off when the specified
3005   functions are hit. The parameter determines how many times the
3006   tracing system is turned on and off. If unspecified, there is
3007   no limit. For example, to disable tracing when a schedule bug
3008   is hit the first 5 times, run::
3009
3010    echo '__schedule_bug:traceoff:5' > set_ftrace_filter
3011
3012   To always disable tracing when __schedule_bug is hit::
3013
3014    echo '__schedule_bug:traceoff' > set_ftrace_filter
3015
3016   These commands are cumulative whether or not they are appended
3017   to set_ftrace_filter. To remove a command, prepend it by '!'
3018   and drop the parameter::
3019
3020    echo '!__schedule_bug:traceoff:0' > set_ftrace_filter
3021
3022   The above removes the traceoff command for __schedule_bug
3023   that have a counter. To remove commands without counters::
3024
3025    echo '!__schedule_bug:traceoff' > set_ftrace_filter
3026
3027 - snapshot:
3028   Will cause a snapshot to be triggered when the function is hit.
3029   ::
3030
3031    echo 'native_flush_tlb_others:snapshot' > set_ftrace_filter
3032
3033   To only snapshot once:
3034   ::
3035
3036    echo 'native_flush_tlb_others:snapshot:1' > set_ftrace_filter
3037
3038   To remove the above commands::
3039
3040    echo '!native_flush_tlb_others:snapshot' > set_ftrace_filter
3041    echo '!native_flush_tlb_others:snapshot:0' > set_ftrace_filter
3042
3043 - enable_event/disable_event:
3044   These commands can enable or disable a trace event. Note, because
3045   function tracing callbacks are very sensitive, when these commands
3046   are registered, the trace point is activated, but disabled in
3047   a "soft" mode. That is, the tracepoint will be called, but
3048   just will not be traced. The event tracepoint stays in this mode
3049   as long as there's a command that triggers it.
3050   ::
3051
3052    echo 'try_to_wake_up:enable_event:sched:sched_switch:2' > \
3053          set_ftrace_filter
3054
3055   The format is::
3056
3057     <function>:enable_event:<system>:<event>[:count]
3058     <function>:disable_event:<system>:<event>[:count]
3059
3060   To remove the events commands::
3061
3062    echo '!try_to_wake_up:enable_event:sched:sched_switch:0' > \
3063          set_ftrace_filter
3064    echo '!schedule:disable_event:sched:sched_switch' > \
3065          set_ftrace_filter
3066
3067 - dump:
3068   When the function is hit, it will dump the contents of the ftrace
3069   ring buffer to the console. This is useful if you need to debug
3070   something, and want to dump the trace when a certain function
3071   is hit. Perhaps it's a function that is called before a triple
3072   fault happens and does not allow you to get a regular dump.
3073
3074 - cpudump:
3075   When the function is hit, it will dump the contents of the ftrace
3076   ring buffer for the current CPU to the console. Unlike the "dump"
3077   command, it only prints out the contents of the ring buffer for the
3078   CPU that executed the function that triggered the dump.
3079
3080 - stacktrace:
3081   When the function is hit, a stack trace is recorded.
3082
3083 trace_pipe
3084 ----------
3085
3086 The trace_pipe outputs the same content as the trace file, but
3087 the effect on the tracing is different. Every read from
3088 trace_pipe is consumed. This means that subsequent reads will be
3089 different. The trace is live.
3090 ::
3091
3092   # echo function > current_tracer
3093   # cat trace_pipe > /tmp/trace.out &
3094   [1] 4153
3095   # echo 1 > tracing_on
3096   # usleep 1
3097   # echo 0 > tracing_on
3098   # cat trace
3099   # tracer: function
3100   #
3101   # entries-in-buffer/entries-written: 0/0   #P:4
3102   #
3103   #                              _-----=> irqs-off
3104   #                             / _----=> need-resched
3105   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3106   #                            || / _--=> preempt-depth
3107   #                            ||| /     delay
3108   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3109   #              | |       |   ||||       |         |
3110
3111   #
3112   # cat /tmp/trace.out
3113              bash-1994  [000] ....  5281.568961: mutex_unlock <-rb_simple_write
3114              bash-1994  [000] ....  5281.568963: __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
3115              bash-1994  [000] ....  5281.568963: __fsnotify_parent <-fsnotify_modify
3116              bash-1994  [000] ....  5281.568964: fsnotify <-fsnotify_modify
3117              bash-1994  [000] ....  5281.568964: __srcu_read_lock <-fsnotify
3118              bash-1994  [000] ....  5281.568964: add_preempt_count <-__srcu_read_lock
3119              bash-1994  [000] ...1  5281.568965: sub_preempt_count <-__srcu_read_lock
3120              bash-1994  [000] ....  5281.568965: __srcu_read_unlock <-fsnotify
3121              bash-1994  [000] ....  5281.568967: sys_dup2 <-system_call_fastpath
3122
3123
3124 Note, reading the trace_pipe file will block until more input is
3125 added.
3126
3127 trace entries
3128 -------------
3129
3130 Having too much or not enough data can be troublesome in
3131 diagnosing an issue in the kernel. The file buffer_size_kb is
3132 used to modify the size of the internal trace buffers. The
3133 number listed is the number of entries that can be recorded per
3134 CPU. To know the full size, multiply the number of possible CPUs
3135 with the number of entries.
3136 ::
3137
3138   # cat buffer_size_kb
3139   1408 (units kilobytes)
3140
3141 Or simply read buffer_total_size_kb
3142 ::
3143
3144   # cat buffer_total_size_kb 
3145   5632
3146
3147 To modify the buffer, simple echo in a number (in 1024 byte segments).
3148 ::
3149
3150   # echo 10000 > buffer_size_kb
3151   # cat buffer_size_kb
3152   10000 (units kilobytes)
3153
3154 It will try to allocate as much as possible. If you allocate too
3155 much, it can cause Out-Of-Memory to trigger.
3156 ::
3157
3158   # echo 1000000000000 > buffer_size_kb
3159   -bash: echo: write error: Cannot allocate memory
3160   # cat buffer_size_kb
3161   85
3162
3163 The per_cpu buffers can be changed individually as well:
3164 ::
3165
3166   # echo 10000 > per_cpu/cpu0/buffer_size_kb
3167   # echo 100 > per_cpu/cpu1/buffer_size_kb
3168
3169 When the per_cpu buffers are not the same, the buffer_size_kb
3170 at the top level will just show an X
3171 ::
3172
3173   # cat buffer_size_kb
3174   X
3175
3176 This is where the buffer_total_size_kb is useful:
3177 ::
3178
3179   # cat buffer_total_size_kb 
3180   12916
3181
3182 Writing to the top level buffer_size_kb will reset all the buffers
3183 to be the same again.
3184
3185 Snapshot
3186 --------
3187 CONFIG_TRACER_SNAPSHOT makes a generic snapshot feature
3188 available to all non latency tracers. (Latency tracers which
3189 record max latency, such as "irqsoff" or "wakeup", can't use
3190 this feature, since those are already using the snapshot
3191 mechanism internally.)
3192
3193 Snapshot preserves a current trace buffer at a particular point
3194 in time without stopping tracing. Ftrace swaps the current
3195 buffer with a spare buffer, and tracing continues in the new
3196 current (=previous spare) buffer.
3197
3198 The following tracefs files in "tracing" are related to this
3199 feature:
3200
3201   snapshot:
3202
3203         This is used to take a snapshot and to read the output
3204         of the snapshot. Echo 1 into this file to allocate a
3205         spare buffer and to take a snapshot (swap), then read
3206         the snapshot from this file in the same format as
3207         "trace" (described above in the section "The File
3208         System"). Both reads snapshot and tracing are executable
3209         in parallel. When the spare buffer is allocated, echoing
3210         0 frees it, and echoing else (positive) values clear the
3211         snapshot contents.
3212         More details are shown in the table below.
3213
3214         +--------------+------------+------------+------------+
3215         |status\\input |     0      |     1      |    else    |
3216         +==============+============+============+============+
3217         |not allocated |(do nothing)| alloc+swap |(do nothing)|
3218         +--------------+------------+------------+------------+
3219         |allocated     |    free    |    swap    |   clear    |
3220         +--------------+------------+------------+------------+
3221
3222 Here is an example of using the snapshot feature.
3223 ::
3224
3225   # echo 1 > events/sched/enable
3226   # echo 1 > snapshot
3227   # cat snapshot
3228   # tracer: nop
3229   #
3230   # entries-in-buffer/entries-written: 71/71   #P:8
3231   #
3232   #                              _-----=> irqs-off
3233   #                             / _----=> need-resched
3234   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3235   #                            || / _--=> preempt-depth
3236   #                            ||| /     delay
3237   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3238   #              | |       |   ||||       |         |
3239             <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
3240              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
3241   [...]
3242           <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  
3243
3244   # cat trace  
3245   # tracer: nop
3246   #
3247   # entries-in-buffer/entries-written: 77/77   #P:8
3248   #
3249   #                              _-----=> irqs-off
3250   #                             / _----=> need-resched
3251   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3252   #                            || / _--=> preempt-depth
3253   #                            ||| /     delay
3254   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3255   #              | |       |   ||||       |         |
3256             <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
3257    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
3258   [...]
3259
3260
3261 If you try to use this snapshot feature when current tracer is
3262 one of the latency tracers, you will get the following results.
3263 ::
3264
3265   # echo wakeup > current_tracer
3266   # echo 1 > snapshot
3267   bash: echo: write error: Device or resource busy
3268   # cat snapshot
3269   cat: snapshot: Device or resource busy
3270
3271
3272 Instances
3273 ---------
3274 In the tracefs tracing directory is a directory called "instances".
3275 This directory can have new directories created inside of it using
3276 mkdir, and removing directories with rmdir. The directory created
3277 with mkdir in this directory will already contain files and other
3278 directories after it is created.
3279 ::
3280
3281   # mkdir instances/foo
3282   # ls instances/foo
3283   buffer_size_kb  buffer_total_size_kb  events  free_buffer  per_cpu
3284   set_event  snapshot  trace  trace_clock  trace_marker  trace_options
3285   trace_pipe  tracing_on
3286
3287 As you can see, the new directory looks similar to the tracing directory
3288 itself. In fact, it is very similar, except that the buffer and
3289 events are agnostic from the main director, or from any other
3290 instances that are created.
3291
3292 The files in the new directory work just like the files with the
3293 same name in the tracing directory except the buffer that is used
3294 is a separate and new buffer. The files affect that buffer but do not
3295 affect the main buffer with the exception of trace_options. Currently,
3296 the trace_options affect all instances and the top level buffer
3297 the same, but this may change in future releases. That is, options
3298 may become specific to the instance they reside in.
3299
3300 Notice that none of the function tracer files are there, nor is
3301 current_tracer and available_tracers. This is because the buffers
3302 can currently only have events enabled for them.
3303 ::
3304
3305   # mkdir instances/foo
3306   # mkdir instances/bar
3307   # mkdir instances/zoot
3308   # echo 100000 > buffer_size_kb
3309   # echo 1000 > instances/foo/buffer_size_kb
3310   # echo 5000 > instances/bar/per_cpu/cpu1/buffer_size_kb
3311   # echo function > current_trace
3312   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_wakeup/enable
3313   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_wakeup_new/enable
3314   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_switch/enable
3315   # echo 1 > instances/bar/events/irq/enable
3316   # echo 1 > instances/zoot/events/syscalls/enable
3317   # cat trace_pipe
3318   CPU:2 [LOST 11745 EVENTS]
3319               bash-2044  [002] .... 10594.481032: _raw_spin_lock_irqsave <-get_page_from_freelist
3320               bash-2044  [002] d... 10594.481032: add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
3321               bash-2044  [002] d..1 10594.481032: __rmqueue <-get_page_from_freelist
3322               bash-2044  [002] d..1 10594.481033: _raw_spin_unlock <-get_page_from_freelist
3323               bash-2044  [002] d..1 10594.481033: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
3324               bash-2044  [002] d... 10594.481033: get_pageblock_flags_group <-get_pageblock_migratetype
3325               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __mod_zone_page_state <-get_page_from_freelist
3326               bash-2044  [002] d... 10594.481034: zone_statistics <-get_page_from_freelist
3327               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __inc_zone_state <-zone_statistics
3328               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __inc_zone_state <-zone_statistics
3329               bash-2044  [002] .... 10594.481035: arch_dup_task_struct <-copy_process
3330   [...]
3331
3332   # cat instances/foo/trace_pipe
3333               bash-1998  [000] d..4   136.676759: sched_wakeup: comm=kworker/0:1 pid=59 prio=120 success=1 target_cpu=000
3334               bash-1998  [000] dN.4   136.676760: sched_wakeup: comm=bash pid=1998 prio=120 success=1 target_cpu=000
3335             <idle>-0     [003] d.h3   136.676906: sched_wakeup: comm=rcu_preempt pid=9 prio=120 success=1 target_cpu=003
3336             <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
3337        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
3338               bash-1998  [000] d..4   136.677014: sched_wakeup: comm=kworker/0:1 pid=59 prio=120 success=1 target_cpu=000
3339               bash-1998  [000] dN.4   136.677016: sched_wakeup: comm=bash pid=1998 prio=120 success=1 target_cpu=000
3340               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
3341        kworker/0:1-59    [000] d..4   136.677022: sched_wakeup: comm=sshd pid=1995 prio=120 success=1 target_cpu=001
3342        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
3343   [...]
3344
3345   # cat instances/bar/trace_pipe
3346        migration/1-14    [001] d.h3   138.732674: softirq_raise: vec=3 [action=NET_RX]
3347             <idle>-0     [001] dNh3   138.732725: softirq_raise: vec=3 [action=NET_RX]
3348               bash-1998  [000] d.h1   138.733101: softirq_raise: vec=1 [action=TIMER]
3349               bash-1998  [000] d.h1   138.733102: softirq_raise: vec=9 [action=RCU]
3350               bash-1998  [000] ..s2   138.733105: softirq_entry: vec=1 [action=TIMER]
3351               bash-1998  [000] ..s2   138.733106: softirq_exit: vec=1 [action=TIMER]
3352               bash-1998  [000] ..s2   138.733106: softirq_entry: vec=9 [action=RCU]
3353               bash-1998  [000] ..s2   138.733109: softirq_exit: vec=9 [action=RCU]
3354               sshd-1995  [001] d.h1   138.733278: irq_handler_entry: irq=21 name=uhci_hcd:usb4
3355               sshd-1995  [001] d.h1   138.733280: irq_handler_exit: irq=21 ret=unhandled
3356               sshd-1995  [001] d.h1   138.733281: irq_handler_entry: irq=21 name=eth0
3357               sshd-1995  [001] d.h1   138.733283: irq_handler_exit: irq=21 ret=handled
3358   [...]
3359
3360   # cat instances/zoot/trace
3361   # tracer: nop
3362   #
3363   # entries-in-buffer/entries-written: 18996/18996   #P:4
3364   #
3365   #                              _-----=> irqs-off
3366   #                             / _----=> need-resched
3367   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3368   #                            || / _--=> preempt-depth
3369   #                            ||| /     delay
3370   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3371   #              | |       |   ||||       |         |
3372               bash-1998  [000] d...   140.733501: sys_write -> 0x2
3373               bash-1998  [000] d...   140.733504: sys_dup2(oldfd: a, newfd: 1)
3374               bash-1998  [000] d...   140.733506: sys_dup2 -> 0x1
3375               bash-1998  [000] d...   140.733508: sys_fcntl(fd: a, cmd: 1, arg: 0)
3376               bash-1998  [000] d...   140.733509: sys_fcntl -> 0x1
3377               bash-1998  [000] d...   140.733510: sys_close(fd: a)
3378               bash-1998  [000] d...   140.733510: sys_close -> 0x0
3379               bash-1998  [000] d...   140.733514: sys_rt_sigprocmask(how: 0, nset: 0, oset: 6e2768, sigsetsize: 8)
3380               bash-1998  [000] d...   140.733515: sys_rt_sigprocmask -> 0x0
3381               bash-1998  [000] d...   140.733516: sys_rt_sigaction(sig: 2, act: 7fff718846f0, oact: 7fff71884650, sigsetsize: 8)
3382               bash-1998  [000] d...   140.733516: sys_rt_sigaction -> 0x0
3383
3384 You can see that the trace of the top most trace buffer shows only
3385 the function tracing. The foo instance displays wakeups and task
3386 switches.
3387
3388 To remove the instances, simply delete their directories:
3389 ::
3390
3391   # rmdir instances/foo
3392   # rmdir instances/bar
3393   # rmdir instances/zoot
3394
3395 Note, if a process has a trace file open in one of the instance
3396 directories, the rmdir will fail with EBUSY.
3397
3398
3399 Stack trace
3400 -----------
3401 Since the kernel has a fixed sized stack, it is important not to
3402 waste it in functions. A kernel developer must be conscience of
3403 what they allocate on the stack. If they add too much, the system
3404 can be in danger of a stack overflow, and corruption will occur,
3405 usually leading to a system panic.
3406
3407 There are some tools that check this, usually with interrupts
3408 periodically checking usage. But if you can perform a check
3409 at every function call that will become very useful. As ftrace provides
3410 a function tracer, it makes it convenient to check the stack size
3411 at every function call. This is enabled via the stack tracer.
3412
3413 CONFIG_STACK_TRACER enables the ftrace stack tracing functionality.
3414 To enable it, write a '1' into /proc/sys/kernel/stack_tracer_enabled.
3415 ::
3416
3417  # echo 1 > /proc/sys/kernel/stack_tracer_enabled
3418
3419 You can also enable it from the kernel command line to trace
3420 the stack size of the kernel during boot up, by adding "stacktrace"
3421 to the kernel command line parameter.
3422
3423 After running it for a few minutes, the output looks like:
3424 ::
3425
3426   # cat stack_max_size
3427   2928
3428
3429   # cat stack_trace
3430           Depth    Size   Location    (18 entries)
3431           -----    ----   --------
3432     0)     2928     224   update_sd_lb_stats+0xbc/0x4ac
3433     1)     2704     160   find_busiest_group+0x31/0x1f1
3434     2)     2544     256   load_balance+0xd9/0x662
3435     3)     2288      80   idle_balance+0xbb/0x130
3436     4)     2208     128   __schedule+0x26e/0x5b9
3437     5)     2080      16   schedule+0x64/0x66
3438     6)     2064     128   schedule_timeout+0x34/0xe0
3439     7)     1936     112   wait_for_common+0x97/0xf1
3440     8)     1824      16   wait_for_completion+0x1d/0x1f
3441     9)     1808     128   flush_work+0xfe/0x119
3442    10)     1680      16   tty_flush_to_ldisc+0x1e/0x20
3443    11)     1664      48   input_available_p+0x1d/0x5c
3444    12)     1616      48   n_tty_poll+0x6d/0x134
3445    13)     1568      64   tty_poll+0x64/0x7f
3446    14)     1504     880   do_select+0x31e/0x511
3447    15)      624     400   core_sys_select+0x177/0x216
3448    16)      224      96   sys_select+0x91/0xb9
3449    17)      128     128   system_call_fastpath+0x16/0x1b
3450
3451 Note, if -mfentry is being used by gcc, functions get traced before
3452 they set up the stack frame. This means that leaf level functions
3453 are not tested by the stack tracer when -mfentry is used.
3454
3455 Currently, -mfentry is used by gcc 4.6.0 and above on x86 only.
3456
3457 More
3458 ----
3459 More details can be found in the source code, in the `kernel/trace/*.c` files.