Merge branch 'kbuild' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mmarek/kbuild
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / trace / ftrace.txt
1                 ftrace - Function Tracer
2                 ========================
3
4 Copyright 2008 Red Hat Inc.
5    Author:   Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
6   License:   The GNU Free Documentation License, Version 1.2
7                (dual licensed under the GPL v2)
8 Reviewers:   Elias Oltmanns, Randy Dunlap, Andrew Morton,
9              John Kacur, and David Teigland.
10 Written for: 2.6.28-rc2
11
12 Introduction
13 ------------
14
15 Ftrace is an internal tracer designed to help out developers and
16 designers of systems to find what is going on inside the kernel.
17 It can be used for debugging or analyzing latencies and
18 performance issues that take place outside of user-space.
19
20 Although ftrace is the function tracer, it also includes an
21 infrastructure that allows for other types of tracing. Some of
22 the tracers that are currently in ftrace include a tracer to
23 trace context switches, the time it takes for a high priority
24 task to run after it was woken up, the time interrupts are
25 disabled, and more (ftrace allows for tracer plugins, which
26 means that the list of tracers can always grow).
27
28
29 Implementation Details
30 ----------------------
31
32 See ftrace-design.txt for details for arch porters and such.
33
34
35 The File System
36 ---------------
37
38 Ftrace uses the debugfs file system to hold the control files as
39 well as the files to display output.
40
41 When debugfs is configured into the kernel (which selecting any ftrace
42 option will do) the directory /sys/kernel/debug will be created. To mount
43 this directory, you can add to your /etc/fstab file:
44
45  debugfs       /sys/kernel/debug          debugfs defaults        0       0
46
47 Or you can mount it at run time with:
48
49  mount -t debugfs nodev /sys/kernel/debug
50
51 For quicker access to that directory you may want to make a soft link to
52 it:
53
54  ln -s /sys/kernel/debug /debug
55
56 Any selected ftrace option will also create a directory called tracing
57 within the debugfs. The rest of the document will assume that you are in
58 the ftrace directory (cd /sys/kernel/debug/tracing) and will only concentrate
59 on the files within that directory and not distract from the content with
60 the extended "/sys/kernel/debug/tracing" path name.
61
62 That's it! (assuming that you have ftrace configured into your kernel)
63
64 After mounting the debugfs, you can see a directory called
65 "tracing".  This directory contains the control and output files
66 of ftrace. Here is a list of some of the key files:
67
68
69  Note: all time values are in microseconds.
70
71   current_tracer:
72
73         This is used to set or display the current tracer
74         that is configured.
75
76   available_tracers:
77
78         This holds the different types of tracers that
79         have been compiled into the kernel. The
80         tracers listed here can be configured by
81         echoing their name into current_tracer.
82
83   tracing_on:
84
85         This sets or displays whether writing to the trace
86         ring buffer is enabled. Echo 0 into this file to disable
87         the tracer or 1 to enable it.
88
89   trace:
90
91         This file holds the output of the trace in a human
92         readable format (described below).
93
94   trace_pipe:
95
96         The output is the same as the "trace" file but this
97         file is meant to be streamed with live tracing.
98         Reads from this file will block until new data is
99         retrieved.  Unlike the "trace" file, this file is a
100         consumer. This means reading from this file causes
101         sequential reads to display more current data. Once
102         data is read from this file, it is consumed, and
103         will not be read again with a sequential read. The
104         "trace" file is static, and if the tracer is not
105         adding more data,they will display the same
106         information every time they are read.
107
108   trace_options:
109
110         This file lets the user control the amount of data
111         that is displayed in one of the above output
112         files.
113
114   tracing_max_latency:
115
116         Some of the tracers record the max latency.
117         For example, the time interrupts are disabled.
118         This time is saved in this file. The max trace
119         will also be stored, and displayed by "trace".
120         A new max trace will only be recorded if the
121         latency is greater than the value in this
122         file. (in microseconds)
123
124   buffer_size_kb:
125
126         This sets or displays the number of kilobytes each CPU
127         buffer can hold. The tracer buffers are the same size
128         for each CPU. The displayed number is the size of the
129         CPU buffer and not total size of all buffers. The
130         trace buffers are allocated in pages (blocks of memory
131         that the kernel uses for allocation, usually 4 KB in size).
132         If the last page allocated has room for more bytes
133         than requested, the rest of the page will be used,
134         making the actual allocation bigger than requested.
135         ( Note, the size may not be a multiple of the page size
136           due to buffer management overhead. )
137
138         This can only be updated when the current_tracer
139         is set to "nop".
140
141   tracing_cpumask:
142
143         This is a mask that lets the user only trace
144         on specified CPUS. The format is a hex string
145         representing the CPUS.
146
147   set_ftrace_filter:
148
149         When dynamic ftrace is configured in (see the
150         section below "dynamic ftrace"), the code is dynamically
151         modified (code text rewrite) to disable calling of the
152         function profiler (mcount). This lets tracing be configured
153         in with practically no overhead in performance.  This also
154         has a side effect of enabling or disabling specific functions
155         to be traced. Echoing names of functions into this file
156         will limit the trace to only those functions.
157
158         This interface also allows for commands to be used. See the
159         "Filter commands" section for more details.
160
161   set_ftrace_notrace:
162
163         This has an effect opposite to that of
164         set_ftrace_filter. Any function that is added here will not
165         be traced. If a function exists in both set_ftrace_filter
166         and set_ftrace_notrace, the function will _not_ be traced.
167
168   set_ftrace_pid:
169
170         Have the function tracer only trace a single thread.
171
172   set_graph_function:
173
174         Set a "trigger" function where tracing should start
175         with the function graph tracer (See the section
176         "dynamic ftrace" for more details).
177
178   available_filter_functions:
179
180         This lists the functions that ftrace
181         has processed and can trace. These are the function
182         names that you can pass to "set_ftrace_filter" or
183         "set_ftrace_notrace". (See the section "dynamic ftrace"
184         below for more details.)
185
186
187 The Tracers
188 -----------
189
190 Here is the list of current tracers that may be configured.
191
192   "function"
193
194         Function call tracer to trace all kernel functions.
195
196   "function_graph"
197
198         Similar to the function tracer except that the
199         function tracer probes the functions on their entry
200         whereas the function graph tracer traces on both entry
201         and exit of the functions. It then provides the ability
202         to draw a graph of function calls similar to C code
203         source.
204
205   "irqsoff"
206
207         Traces the areas that disable interrupts and saves
208         the trace with the longest max latency.
209         See tracing_max_latency. When a new max is recorded,
210         it replaces the old trace. It is best to view this
211         trace with the latency-format option enabled.
212
213   "preemptoff"
214
215         Similar to irqsoff but traces and records the amount of
216         time for which preemption is disabled.
217
218   "preemptirqsoff"
219
220         Similar to irqsoff and preemptoff, but traces and
221         records the largest time for which irqs and/or preemption
222         is disabled.
223
224   "wakeup"
225
226         Traces and records the max latency that it takes for
227         the highest priority task to get scheduled after
228         it has been woken up.
229         Traces all tasks as an average developer would expect.
230
231   "wakeup_rt"
232
233         Traces and records the max latency that it takes for just
234         RT tasks (as the current "wakeup" does). This is useful
235         for those interested in wake up timings of RT tasks.
236
237   "hw-branch-tracer"
238
239         Uses the BTS CPU feature on x86 CPUs to traces all
240         branches executed.
241
242   "nop"
243
244         This is the "trace nothing" tracer. To remove all
245         tracers from tracing simply echo "nop" into
246         current_tracer.
247
248
249 Examples of using the tracer
250 ----------------------------
251
252 Here are typical examples of using the tracers when controlling
253 them only with the debugfs interface (without using any
254 user-land utilities).
255
256 Output format:
257 --------------
258
259 Here is an example of the output format of the file "trace"
260
261                              --------
262 # tracer: function
263 #
264 #           TASK-PID   CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
265 #              | |      |          |         |
266             bash-4251  [01] 10152.583854: path_put <-path_walk
267             bash-4251  [01] 10152.583855: dput <-path_put
268             bash-4251  [01] 10152.583855: _atomic_dec_and_lock <-dput
269                              --------
270
271 A header is printed with the tracer name that is represented by
272 the trace. In this case the tracer is "function". Then a header
273 showing the format. Task name "bash", the task PID "4251", the
274 CPU that it was running on "01", the timestamp in <secs>.<usecs>
275 format, the function name that was traced "path_put" and the
276 parent function that called this function "path_walk". The
277 timestamp is the time at which the function was entered.
278
279 Latency trace format
280 --------------------
281
282 When the latency-format option is enabled, the trace file gives
283 somewhat more information to see why a latency happened.
284 Here is a typical trace.
285
286 # tracer: irqsoff
287 #
288 irqsoff latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
289 --------------------------------------------------------------------
290  latency: 97 us, #3/3, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
291     -----------------
292     | task: swapper-0 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
293     -----------------
294  => started at: apic_timer_interrupt
295  => ended at:   do_softirq
296
297 #                _------=> CPU#
298 #               / _-----=> irqs-off
299 #              | / _----=> need-resched
300 #              || / _---=> hardirq/softirq
301 #              ||| / _--=> preempt-depth
302 #              |||| /
303 #              |||||     delay
304 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
305 #     \   /    |||||   \   |   /
306   <idle>-0     0d..1    0us+: trace_hardirqs_off_thunk (apic_timer_interrupt)
307   <idle>-0     0d.s.   97us : __do_softirq (do_softirq)
308   <idle>-0     0d.s1   98us : trace_hardirqs_on (do_softirq)
309
310
311 This shows that the current tracer is "irqsoff" tracing the time
312 for which interrupts were disabled. It gives the trace version
313 and the version of the kernel upon which this was executed on
314 (2.6.26-rc8). Then it displays the max latency in microsecs (97
315 us). The number of trace entries displayed and the total number
316 recorded (both are three: #3/3). The type of preemption that was
317 used (PREEMPT). VP, KP, SP, and HP are always zero and are
318 reserved for later use. #P is the number of online CPUS (#P:2).
319
320 The task is the process that was running when the latency
321 occurred. (swapper pid: 0).
322
323 The start and stop (the functions in which the interrupts were
324 disabled and enabled respectively) that caused the latencies:
325
326   apic_timer_interrupt is where the interrupts were disabled.
327   do_softirq is where they were enabled again.
328
329 The next lines after the header are the trace itself. The header
330 explains which is which.
331
332   cmd: The name of the process in the trace.
333
334   pid: The PID of that process.
335
336   CPU#: The CPU which the process was running on.
337
338   irqs-off: 'd' interrupts are disabled. '.' otherwise.
339             Note: If the architecture does not support a way to
340                   read the irq flags variable, an 'X' will always
341                   be printed here.
342
343   need-resched: 'N' task need_resched is set, '.' otherwise.
344
345   hardirq/softirq:
346         'H' - hard irq occurred inside a softirq.
347         'h' - hard irq is running
348         's' - soft irq is running
349         '.' - normal context.
350
351   preempt-depth: The level of preempt_disabled
352
353 The above is mostly meaningful for kernel developers.
354
355   time: When the latency-format option is enabled, the trace file
356         output includes a timestamp relative to the start of the
357         trace. This differs from the output when latency-format
358         is disabled, which includes an absolute timestamp.
359
360   delay: This is just to help catch your eye a bit better. And
361          needs to be fixed to be only relative to the same CPU.
362          The marks are determined by the difference between this
363          current trace and the next trace.
364           '!' - greater than preempt_mark_thresh (default 100)
365           '+' - greater than 1 microsecond
366           ' ' - less than or equal to 1 microsecond.
367
368   The rest is the same as the 'trace' file.
369
370
371 trace_options
372 -------------
373
374 The trace_options file is used to control what gets printed in
375 the trace output. To see what is available, simply cat the file:
376
377   cat trace_options
378   print-parent nosym-offset nosym-addr noverbose noraw nohex nobin \
379   noblock nostacktrace nosched-tree nouserstacktrace nosym-userobj
380
381 To disable one of the options, echo in the option prepended with
382 "no".
383
384   echo noprint-parent > trace_options
385
386 To enable an option, leave off the "no".
387
388   echo sym-offset > trace_options
389
390 Here are the available options:
391
392   print-parent - On function traces, display the calling (parent)
393                  function as well as the function being traced.
394
395   print-parent:
396    bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <-strict_strtoul
397
398   noprint-parent:
399    bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul
400
401
402   sym-offset - Display not only the function name, but also the
403                offset in the function. For example, instead of
404                seeing just "ktime_get", you will see
405                "ktime_get+0xb/0x20".
406
407   sym-offset:
408    bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul+0x6/0xa0
409
410   sym-addr - this will also display the function address as well
411              as the function name.
412
413   sym-addr:
414    bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <c0339346>
415
416   verbose - This deals with the trace file when the
417             latency-format option is enabled.
418
419     bash  4000 1 0 00000000 00010a95 [58127d26] 1720.415ms \
420     (+0.000ms): simple_strtoul (strict_strtoul)
421
422   raw - This will display raw numbers. This option is best for
423         use with user applications that can translate the raw
424         numbers better than having it done in the kernel.
425
426   hex - Similar to raw, but the numbers will be in a hexadecimal
427         format.
428
429   bin - This will print out the formats in raw binary.
430
431   block - TBD (needs update)
432
433   stacktrace - This is one of the options that changes the trace
434                itself. When a trace is recorded, so is the stack
435                of functions. This allows for back traces of
436                trace sites.
437
438   userstacktrace - This option changes the trace. It records a
439                    stacktrace of the current userspace thread.
440
441   sym-userobj - when user stacktrace are enabled, look up which
442                 object the address belongs to, and print a
443                 relative address. This is especially useful when
444                 ASLR is on, otherwise you don't get a chance to
445                 resolve the address to object/file/line after
446                 the app is no longer running
447
448                 The lookup is performed when you read
449                 trace,trace_pipe. Example:
450
451                 a.out-1623  [000] 40874.465068: /root/a.out[+0x480] <-/root/a.out[+0
452 x494] <- /root/a.out[+0x4a8] <- /lib/libc-2.7.so[+0x1e1a6]
453
454   sched-tree - trace all tasks that are on the runqueue, at
455                every scheduling event. Will add overhead if
456                there's a lot of tasks running at once.
457
458   latency-format - This option changes the trace. When
459                    it is enabled, the trace displays
460                    additional information about the
461                    latencies, as described in "Latency
462                    trace format".
463
464   overwrite - This controls what happens when the trace buffer is
465               full. If "1" (default), the oldest events are
466               discarded and overwritten. If "0", then the newest
467               events are discarded.
468
469 ftrace_enabled
470 --------------
471
472 The following tracers (listed below) give different output
473 depending on whether or not the sysctl ftrace_enabled is set. To
474 set ftrace_enabled, one can either use the sysctl function or
475 set it via the proc file system interface.
476
477   sysctl kernel.ftrace_enabled=1
478
479  or
480
481   echo 1 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled
482
483 To disable ftrace_enabled simply replace the '1' with '0' in the
484 above commands.
485
486 When ftrace_enabled is set the tracers will also record the
487 functions that are within the trace. The descriptions of the
488 tracers will also show an example with ftrace enabled.
489
490
491 irqsoff
492 -------
493
494 When interrupts are disabled, the CPU can not react to any other
495 external event (besides NMIs and SMIs). This prevents the timer
496 interrupt from triggering or the mouse interrupt from letting
497 the kernel know of a new mouse event. The result is a latency
498 with the reaction time.
499
500 The irqsoff tracer tracks the time for which interrupts are
501 disabled. When a new maximum latency is hit, the tracer saves
502 the trace leading up to that latency point so that every time a
503 new maximum is reached, the old saved trace is discarded and the
504 new trace is saved.
505
506 To reset the maximum, echo 0 into tracing_max_latency. Here is
507 an example:
508
509  # echo irqsoff > current_tracer
510  # echo latency-format > trace_options
511  # echo 0 > tracing_max_latency
512  # echo 1 > tracing_on
513  # ls -ltr
514  [...]
515  # echo 0 > tracing_on
516  # cat trace
517 # tracer: irqsoff
518 #
519 irqsoff latency trace v1.1.5 on 2.6.26
520 --------------------------------------------------------------------
521  latency: 12 us, #3/3, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
522     -----------------
523     | task: bash-3730 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
524     -----------------
525  => started at: sys_setpgid
526  => ended at:   sys_setpgid
527
528 #                _------=> CPU#
529 #               / _-----=> irqs-off
530 #              | / _----=> need-resched
531 #              || / _---=> hardirq/softirq
532 #              ||| / _--=> preempt-depth
533 #              |||| /
534 #              |||||     delay
535 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
536 #     \   /    |||||   \   |   /
537     bash-3730  1d...    0us : _write_lock_irq (sys_setpgid)
538     bash-3730  1d..1    1us+: _write_unlock_irq (sys_setpgid)
539     bash-3730  1d..2   14us : trace_hardirqs_on (sys_setpgid)
540
541
542 Here we see that that we had a latency of 12 microsecs (which is
543 very good). The _write_lock_irq in sys_setpgid disabled
544 interrupts. The difference between the 12 and the displayed
545 timestamp 14us occurred because the clock was incremented
546 between the time of recording the max latency and the time of
547 recording the function that had that latency.
548
549 Note the above example had ftrace_enabled not set. If we set the
550 ftrace_enabled, we get a much larger output:
551
552 # tracer: irqsoff
553 #
554 irqsoff latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
555 --------------------------------------------------------------------
556  latency: 50 us, #101/101, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
557     -----------------
558     | task: ls-4339 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
559     -----------------
560  => started at: __alloc_pages_internal
561  => ended at:   __alloc_pages_internal
562
563 #                _------=> CPU#
564 #               / _-----=> irqs-off
565 #              | / _----=> need-resched
566 #              || / _---=> hardirq/softirq
567 #              ||| / _--=> preempt-depth
568 #              |||| /
569 #              |||||     delay
570 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
571 #     \   /    |||||   \   |   /
572       ls-4339  0...1    0us+: get_page_from_freelist (__alloc_pages_internal)
573       ls-4339  0d..1    3us : rmqueue_bulk (get_page_from_freelist)
574       ls-4339  0d..1    3us : _spin_lock (rmqueue_bulk)
575       ls-4339  0d..1    4us : add_preempt_count (_spin_lock)
576       ls-4339  0d..2    4us : __rmqueue (rmqueue_bulk)
577       ls-4339  0d..2    5us : __rmqueue_smallest (__rmqueue)
578       ls-4339  0d..2    5us : __mod_zone_page_state (__rmqueue_smallest)
579       ls-4339  0d..2    6us : __rmqueue (rmqueue_bulk)
580       ls-4339  0d..2    6us : __rmqueue_smallest (__rmqueue)
581       ls-4339  0d..2    7us : __mod_zone_page_state (__rmqueue_smallest)
582       ls-4339  0d..2    7us : __rmqueue (rmqueue_bulk)
583       ls-4339  0d..2    8us : __rmqueue_smallest (__rmqueue)
584 [...]
585       ls-4339  0d..2   46us : __rmqueue_smallest (__rmqueue)
586       ls-4339  0d..2   47us : __mod_zone_page_state (__rmqueue_smallest)
587       ls-4339  0d..2   47us : __rmqueue (rmqueue_bulk)
588       ls-4339  0d..2   48us : __rmqueue_smallest (__rmqueue)
589       ls-4339  0d..2   48us : __mod_zone_page_state (__rmqueue_smallest)
590       ls-4339  0d..2   49us : _spin_unlock (rmqueue_bulk)
591       ls-4339  0d..2   49us : sub_preempt_count (_spin_unlock)
592       ls-4339  0d..1   50us : get_page_from_freelist (__alloc_pages_internal)
593       ls-4339  0d..2   51us : trace_hardirqs_on (__alloc_pages_internal)
594
595
596
597 Here we traced a 50 microsecond latency. But we also see all the
598 functions that were called during that time. Note that by
599 enabling function tracing, we incur an added overhead. This
600 overhead may extend the latency times. But nevertheless, this
601 trace has provided some very helpful debugging information.
602
603
604 preemptoff
605 ----------
606
607 When preemption is disabled, we may be able to receive
608 interrupts but the task cannot be preempted and a higher
609 priority task must wait for preemption to be enabled again
610 before it can preempt a lower priority task.
611
612 The preemptoff tracer traces the places that disable preemption.
613 Like the irqsoff tracer, it records the maximum latency for
614 which preemption was disabled. The control of preemptoff tracer
615 is much like the irqsoff tracer.
616
617  # echo preemptoff > current_tracer
618  # echo latency-format > trace_options
619  # echo 0 > tracing_max_latency
620  # echo 1 > tracing_on
621  # ls -ltr
622  [...]
623  # echo 0 > tracing_on
624  # cat trace
625 # tracer: preemptoff
626 #
627 preemptoff latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
628 --------------------------------------------------------------------
629  latency: 29 us, #3/3, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
630     -----------------
631     | task: sshd-4261 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
632     -----------------
633  => started at: do_IRQ
634  => ended at:   __do_softirq
635
636 #                _------=> CPU#
637 #               / _-----=> irqs-off
638 #              | / _----=> need-resched
639 #              || / _---=> hardirq/softirq
640 #              ||| / _--=> preempt-depth
641 #              |||| /
642 #              |||||     delay
643 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
644 #     \   /    |||||   \   |   /
645     sshd-4261  0d.h.    0us+: irq_enter (do_IRQ)
646     sshd-4261  0d.s.   29us : _local_bh_enable (__do_softirq)
647     sshd-4261  0d.s1   30us : trace_preempt_on (__do_softirq)
648
649
650 This has some more changes. Preemption was disabled when an
651 interrupt came in (notice the 'h'), and was enabled while doing
652 a softirq. (notice the 's'). But we also see that interrupts
653 have been disabled when entering the preempt off section and
654 leaving it (the 'd'). We do not know if interrupts were enabled
655 in the mean time.
656
657 # tracer: preemptoff
658 #
659 preemptoff latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
660 --------------------------------------------------------------------
661  latency: 63 us, #87/87, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
662     -----------------
663     | task: sshd-4261 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
664     -----------------
665  => started at: remove_wait_queue
666  => ended at:   __do_softirq
667
668 #                _------=> CPU#
669 #               / _-----=> irqs-off
670 #              | / _----=> need-resched
671 #              || / _---=> hardirq/softirq
672 #              ||| / _--=> preempt-depth
673 #              |||| /
674 #              |||||     delay
675 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
676 #     \   /    |||||   \   |   /
677     sshd-4261  0d..1    0us : _spin_lock_irqsave (remove_wait_queue)
678     sshd-4261  0d..1    1us : _spin_unlock_irqrestore (remove_wait_queue)
679     sshd-4261  0d..1    2us : do_IRQ (common_interrupt)
680     sshd-4261  0d..1    2us : irq_enter (do_IRQ)
681     sshd-4261  0d..1    2us : idle_cpu (irq_enter)
682     sshd-4261  0d..1    3us : add_preempt_count (irq_enter)
683     sshd-4261  0d.h1    3us : idle_cpu (irq_enter)
684     sshd-4261  0d.h.    4us : handle_fasteoi_irq (do_IRQ)
685 [...]
686     sshd-4261  0d.h.   12us : add_preempt_count (_spin_lock)
687     sshd-4261  0d.h1   12us : ack_ioapic_quirk_irq (handle_fasteoi_irq)
688     sshd-4261  0d.h1   13us : move_native_irq (ack_ioapic_quirk_irq)
689     sshd-4261  0d.h1   13us : _spin_unlock (handle_fasteoi_irq)
690     sshd-4261  0d.h1   14us : sub_preempt_count (_spin_unlock)
691     sshd-4261  0d.h1   14us : irq_exit (do_IRQ)
692     sshd-4261  0d.h1   15us : sub_preempt_count (irq_exit)
693     sshd-4261  0d..2   15us : do_softirq (irq_exit)
694     sshd-4261  0d...   15us : __do_softirq (do_softirq)
695     sshd-4261  0d...   16us : __local_bh_disable (__do_softirq)
696     sshd-4261  0d...   16us+: add_preempt_count (__local_bh_disable)
697     sshd-4261  0d.s4   20us : add_preempt_count (__local_bh_disable)
698     sshd-4261  0d.s4   21us : sub_preempt_count (local_bh_enable)
699     sshd-4261  0d.s5   21us : sub_preempt_count (local_bh_enable)
700 [...]
701     sshd-4261  0d.s6   41us : add_preempt_count (__local_bh_disable)
702     sshd-4261  0d.s6   42us : sub_preempt_count (local_bh_enable)
703     sshd-4261  0d.s7   42us : sub_preempt_count (local_bh_enable)
704     sshd-4261  0d.s5   43us : add_preempt_count (__local_bh_disable)
705     sshd-4261  0d.s5   43us : sub_preempt_count (local_bh_enable_ip)
706     sshd-4261  0d.s6   44us : sub_preempt_count (local_bh_enable_ip)
707     sshd-4261  0d.s5   44us : add_preempt_count (__local_bh_disable)
708     sshd-4261  0d.s5   45us : sub_preempt_count (local_bh_enable)
709 [...]
710     sshd-4261  0d.s.   63us : _local_bh_enable (__do_softirq)
711     sshd-4261  0d.s1   64us : trace_preempt_on (__do_softirq)
712
713
714 The above is an example of the preemptoff trace with
715 ftrace_enabled set. Here we see that interrupts were disabled
716 the entire time. The irq_enter code lets us know that we entered
717 an interrupt 'h'. Before that, the functions being traced still
718 show that it is not in an interrupt, but we can see from the
719 functions themselves that this is not the case.
720
721 Notice that __do_softirq when called does not have a
722 preempt_count. It may seem that we missed a preempt enabling.
723 What really happened is that the preempt count is held on the
724 thread's stack and we switched to the softirq stack (4K stacks
725 in effect). The code does not copy the preempt count, but
726 because interrupts are disabled, we do not need to worry about
727 it. Having a tracer like this is good for letting people know
728 what really happens inside the kernel.
729
730
731 preemptirqsoff
732 --------------
733
734 Knowing the locations that have interrupts disabled or
735 preemption disabled for the longest times is helpful. But
736 sometimes we would like to know when either preemption and/or
737 interrupts are disabled.
738
739 Consider the following code:
740
741     local_irq_disable();
742     call_function_with_irqs_off();
743     preempt_disable();
744     call_function_with_irqs_and_preemption_off();
745     local_irq_enable();
746     call_function_with_preemption_off();
747     preempt_enable();
748
749 The irqsoff tracer will record the total length of
750 call_function_with_irqs_off() and
751 call_function_with_irqs_and_preemption_off().
752
753 The preemptoff tracer will record the total length of
754 call_function_with_irqs_and_preemption_off() and
755 call_function_with_preemption_off().
756
757 But neither will trace the time that interrupts and/or
758 preemption is disabled. This total time is the time that we can
759 not schedule. To record this time, use the preemptirqsoff
760 tracer.
761
762 Again, using this trace is much like the irqsoff and preemptoff
763 tracers.
764
765  # echo preemptirqsoff > current_tracer
766  # echo latency-format > trace_options
767  # echo 0 > tracing_max_latency
768  # echo 1 > tracing_on
769  # ls -ltr
770  [...]
771  # echo 0 > tracing_on
772  # cat trace
773 # tracer: preemptirqsoff
774 #
775 preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
776 --------------------------------------------------------------------
777  latency: 293 us, #3/3, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
778     -----------------
779     | task: ls-4860 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
780     -----------------
781  => started at: apic_timer_interrupt
782  => ended at:   __do_softirq
783
784 #                _------=> CPU#
785 #               / _-----=> irqs-off
786 #              | / _----=> need-resched
787 #              || / _---=> hardirq/softirq
788 #              ||| / _--=> preempt-depth
789 #              |||| /
790 #              |||||     delay
791 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
792 #     \   /    |||||   \   |   /
793       ls-4860  0d...    0us!: trace_hardirqs_off_thunk (apic_timer_interrupt)
794       ls-4860  0d.s.  294us : _local_bh_enable (__do_softirq)
795       ls-4860  0d.s1  294us : trace_preempt_on (__do_softirq)
796
797
798
799 The trace_hardirqs_off_thunk is called from assembly on x86 when
800 interrupts are disabled in the assembly code. Without the
801 function tracing, we do not know if interrupts were enabled
802 within the preemption points. We do see that it started with
803 preemption enabled.
804
805 Here is a trace with ftrace_enabled set:
806
807
808 # tracer: preemptirqsoff
809 #
810 preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
811 --------------------------------------------------------------------
812  latency: 105 us, #183/183, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
813     -----------------
814     | task: sshd-4261 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
815     -----------------
816  => started at: write_chan
817  => ended at:   __do_softirq
818
819 #                _------=> CPU#
820 #               / _-----=> irqs-off
821 #              | / _----=> need-resched
822 #              || / _---=> hardirq/softirq
823 #              ||| / _--=> preempt-depth
824 #              |||| /
825 #              |||||     delay
826 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
827 #     \   /    |||||   \   |   /
828       ls-4473  0.N..    0us : preempt_schedule (write_chan)
829       ls-4473  0dN.1    1us : _spin_lock (schedule)
830       ls-4473  0dN.1    2us : add_preempt_count (_spin_lock)
831       ls-4473  0d..2    2us : put_prev_task_fair (schedule)
832 [...]
833       ls-4473  0d..2   13us : set_normalized_timespec (ktime_get_ts)
834       ls-4473  0d..2   13us : __switch_to (schedule)
835     sshd-4261  0d..2   14us : finish_task_switch (schedule)
836     sshd-4261  0d..2   14us : _spin_unlock_irq (finish_task_switch)
837     sshd-4261  0d..1   15us : add_preempt_count (_spin_lock_irqsave)
838     sshd-4261  0d..2   16us : _spin_unlock_irqrestore (hrtick_set)
839     sshd-4261  0d..2   16us : do_IRQ (common_interrupt)
840     sshd-4261  0d..2   17us : irq_enter (do_IRQ)
841     sshd-4261  0d..2   17us : idle_cpu (irq_enter)
842     sshd-4261  0d..2   18us : add_preempt_count (irq_enter)
843     sshd-4261  0d.h2   18us : idle_cpu (irq_enter)
844     sshd-4261  0d.h.   18us : handle_fasteoi_irq (do_IRQ)
845     sshd-4261  0d.h.   19us : _spin_lock (handle_fasteoi_irq)
846     sshd-4261  0d.h.   19us : add_preempt_count (_spin_lock)
847     sshd-4261  0d.h1   20us : _spin_unlock (handle_fasteoi_irq)
848     sshd-4261  0d.h1   20us : sub_preempt_count (_spin_unlock)
849 [...]
850     sshd-4261  0d.h1   28us : _spin_unlock (handle_fasteoi_irq)
851     sshd-4261  0d.h1   29us : sub_preempt_count (_spin_unlock)
852     sshd-4261  0d.h2   29us : irq_exit (do_IRQ)
853     sshd-4261  0d.h2   29us : sub_preempt_count (irq_exit)
854     sshd-4261  0d..3   30us : do_softirq (irq_exit)
855     sshd-4261  0d...   30us : __do_softirq (do_softirq)
856     sshd-4261  0d...   31us : __local_bh_disable (__do_softirq)
857     sshd-4261  0d...   31us+: add_preempt_count (__local_bh_disable)
858     sshd-4261  0d.s4   34us : add_preempt_count (__local_bh_disable)
859 [...]
860     sshd-4261  0d.s3   43us : sub_preempt_count (local_bh_enable_ip)
861     sshd-4261  0d.s4   44us : sub_preempt_count (local_bh_enable_ip)
862     sshd-4261  0d.s3   44us : smp_apic_timer_interrupt (apic_timer_interrupt)
863     sshd-4261  0d.s3   45us : irq_enter (smp_apic_timer_interrupt)
864     sshd-4261  0d.s3   45us : idle_cpu (irq_enter)
865     sshd-4261  0d.s3   46us : add_preempt_count (irq_enter)
866     sshd-4261  0d.H3   46us : idle_cpu (irq_enter)
867     sshd-4261  0d.H3   47us : hrtimer_interrupt (smp_apic_timer_interrupt)
868     sshd-4261  0d.H3   47us : ktime_get (hrtimer_interrupt)
869 [...]
870     sshd-4261  0d.H3   81us : tick_program_event (hrtimer_interrupt)
871     sshd-4261  0d.H3   82us : ktime_get (tick_program_event)
872     sshd-4261  0d.H3   82us : ktime_get_ts (ktime_get)
873     sshd-4261  0d.H3   83us : getnstimeofday (ktime_get_ts)
874     sshd-4261  0d.H3   83us : set_normalized_timespec (ktime_get_ts)
875     sshd-4261  0d.H3   84us : clockevents_program_event (tick_program_event)
876     sshd-4261  0d.H3   84us : lapic_next_event (clockevents_program_event)
877     sshd-4261  0d.H3   85us : irq_exit (smp_apic_timer_interrupt)
878     sshd-4261  0d.H3   85us : sub_preempt_count (irq_exit)
879     sshd-4261  0d.s4   86us : sub_preempt_count (irq_exit)
880     sshd-4261  0d.s3   86us : add_preempt_count (__local_bh_disable)
881 [...]
882     sshd-4261  0d.s1   98us : sub_preempt_count (net_rx_action)
883     sshd-4261  0d.s.   99us : add_preempt_count (_spin_lock_irq)
884     sshd-4261  0d.s1   99us+: _spin_unlock_irq (run_timer_softirq)
885     sshd-4261  0d.s.  104us : _local_bh_enable (__do_softirq)
886     sshd-4261  0d.s.  104us : sub_preempt_count (_local_bh_enable)
887     sshd-4261  0d.s.  105us : _local_bh_enable (__do_softirq)
888     sshd-4261  0d.s1  105us : trace_preempt_on (__do_softirq)
889
890
891 This is a very interesting trace. It started with the preemption
892 of the ls task. We see that the task had the "need_resched" bit
893 set via the 'N' in the trace.  Interrupts were disabled before
894 the spin_lock at the beginning of the trace. We see that a
895 schedule took place to run sshd.  When the interrupts were
896 enabled, we took an interrupt. On return from the interrupt
897 handler, the softirq ran. We took another interrupt while
898 running the softirq as we see from the capital 'H'.
899
900
901 wakeup
902 ------
903
904 In a Real-Time environment it is very important to know the
905 wakeup time it takes for the highest priority task that is woken
906 up to the time that it executes. This is also known as "schedule
907 latency". I stress the point that this is about RT tasks. It is
908 also important to know the scheduling latency of non-RT tasks,
909 but the average schedule latency is better for non-RT tasks.
910 Tools like LatencyTop are more appropriate for such
911 measurements.
912
913 Real-Time environments are interested in the worst case latency.
914 That is the longest latency it takes for something to happen,
915 and not the average. We can have a very fast scheduler that may
916 only have a large latency once in a while, but that would not
917 work well with Real-Time tasks.  The wakeup tracer was designed
918 to record the worst case wakeups of RT tasks. Non-RT tasks are
919 not recorded because the tracer only records one worst case and
920 tracing non-RT tasks that are unpredictable will overwrite the
921 worst case latency of RT tasks.
922
923 Since this tracer only deals with RT tasks, we will run this
924 slightly differently than we did with the previous tracers.
925 Instead of performing an 'ls', we will run 'sleep 1' under
926 'chrt' which changes the priority of the task.
927
928  # echo wakeup > current_tracer
929  # echo latency-format > trace_options
930  # echo 0 > tracing_max_latency
931  # echo 1 > tracing_on
932  # chrt -f 5 sleep 1
933  # echo 0 > tracing_on
934  # cat trace
935 # tracer: wakeup
936 #
937 wakeup latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
938 --------------------------------------------------------------------
939  latency: 4 us, #2/2, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
940     -----------------
941     | task: sleep-4901 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
942     -----------------
943
944 #                _------=> CPU#
945 #               / _-----=> irqs-off
946 #              | / _----=> need-resched
947 #              || / _---=> hardirq/softirq
948 #              ||| / _--=> preempt-depth
949 #              |||| /
950 #              |||||     delay
951 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
952 #     \   /    |||||   \   |   /
953   <idle>-0     1d.h4    0us+: try_to_wake_up (wake_up_process)
954   <idle>-0     1d..4    4us : schedule (cpu_idle)
955
956
957 Running this on an idle system, we see that it only took 4
958 microseconds to perform the task switch.  Note, since the trace
959 marker in the schedule is before the actual "switch", we stop
960 the tracing when the recorded task is about to schedule in. This
961 may change if we add a new marker at the end of the scheduler.
962
963 Notice that the recorded task is 'sleep' with the PID of 4901
964 and it has an rt_prio of 5. This priority is user-space priority
965 and not the internal kernel priority. The policy is 1 for
966 SCHED_FIFO and 2 for SCHED_RR.
967
968 Doing the same with chrt -r 5 and ftrace_enabled set.
969
970 # tracer: wakeup
971 #
972 wakeup latency trace v1.1.5 on 2.6.26-rc8
973 --------------------------------------------------------------------
974  latency: 50 us, #60/60, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:2)
975     -----------------
976     | task: sleep-4068 (uid:0 nice:0 policy:2 rt_prio:5)
977     -----------------
978
979 #                _------=> CPU#
980 #               / _-----=> irqs-off
981 #              | / _----=> need-resched
982 #              || / _---=> hardirq/softirq
983 #              ||| / _--=> preempt-depth
984 #              |||| /
985 #              |||||     delay
986 #  cmd     pid ||||| time  |   caller
987 #     \   /    |||||   \   |   /
988 ksoftirq-7     1d.H3    0us : try_to_wake_up (wake_up_process)
989 ksoftirq-7     1d.H4    1us : sub_preempt_count (marker_probe_cb)
990 ksoftirq-7     1d.H3    2us : check_preempt_wakeup (try_to_wake_up)
991 ksoftirq-7     1d.H3    3us : update_curr (check_preempt_wakeup)
992 ksoftirq-7     1d.H3    4us : calc_delta_mine (update_curr)
993 ksoftirq-7     1d.H3    5us : __resched_task (check_preempt_wakeup)
994 ksoftirq-7     1d.H3    6us : task_wake_up_rt (try_to_wake_up)
995 ksoftirq-7     1d.H3    7us : _spin_unlock_irqrestore (try_to_wake_up)
996 [...]
997 ksoftirq-7     1d.H2   17us : irq_exit (smp_apic_timer_interrupt)
998 ksoftirq-7     1d.H2   18us : sub_preempt_count (irq_exit)
999 ksoftirq-7     1d.s3   19us : sub_preempt_count (irq_exit)
1000 ksoftirq-7     1..s2   20us : rcu_process_callbacks (__do_softirq)
1001 [...]
1002 ksoftirq-7     1..s2   26us : __rcu_process_callbacks (rcu_process_callbacks)
1003 ksoftirq-7     1d.s2   27us : _local_bh_enable (__do_softirq)
1004 ksoftirq-7     1d.s2   28us : sub_preempt_count (_local_bh_enable)
1005 ksoftirq-7     1.N.3   29us : sub_preempt_count (ksoftirqd)
1006 ksoftirq-7     1.N.2   30us : _cond_resched (ksoftirqd)
1007 ksoftirq-7     1.N.2   31us : __cond_resched (_cond_resched)
1008 ksoftirq-7     1.N.2   32us : add_preempt_count (__cond_resched)
1009 ksoftirq-7     1.N.2   33us : schedule (__cond_resched)
1010 ksoftirq-7     1.N.2   33us : add_preempt_count (schedule)
1011 ksoftirq-7     1.N.3   34us : hrtick_clear (schedule)
1012 ksoftirq-7     1dN.3   35us : _spin_lock (schedule)
1013 ksoftirq-7     1dN.3   36us : add_preempt_count (_spin_lock)
1014 ksoftirq-7     1d..4   37us : put_prev_task_fair (schedule)
1015 ksoftirq-7     1d..4   38us : update_curr (put_prev_task_fair)
1016 [...]
1017 ksoftirq-7     1d..5   47us : _spin_trylock (tracing_record_cmdline)
1018 ksoftirq-7     1d..5   48us : add_preempt_count (_spin_trylock)
1019 ksoftirq-7     1d..6   49us : _spin_unlock (tracing_record_cmdline)
1020 ksoftirq-7     1d..6   49us : sub_preempt_count (_spin_unlock)
1021 ksoftirq-7     1d..4   50us : schedule (__cond_resched)
1022
1023 The interrupt went off while running ksoftirqd. This task runs
1024 at SCHED_OTHER. Why did not we see the 'N' set early? This may
1025 be a harmless bug with x86_32 and 4K stacks. On x86_32 with 4K
1026 stacks configured, the interrupt and softirq run with their own
1027 stack. Some information is held on the top of the task's stack
1028 (need_resched and preempt_count are both stored there). The
1029 setting of the NEED_RESCHED bit is done directly to the task's
1030 stack, but the reading of the NEED_RESCHED is done by looking at
1031 the current stack, which in this case is the stack for the hard
1032 interrupt. This hides the fact that NEED_RESCHED has been set.
1033 We do not see the 'N' until we switch back to the task's
1034 assigned stack.
1035
1036 function
1037 --------
1038
1039 This tracer is the function tracer. Enabling the function tracer
1040 can be done from the debug file system. Make sure the
1041 ftrace_enabled is set; otherwise this tracer is a nop.
1042
1043  # sysctl kernel.ftrace_enabled=1
1044  # echo function > current_tracer
1045  # echo 1 > tracing_on
1046  # usleep 1
1047  # echo 0 > tracing_on
1048  # cat trace
1049 # tracer: function
1050 #
1051 #           TASK-PID   CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
1052 #              | |      |          |         |
1053             bash-4003  [00]   123.638713: finish_task_switch <-schedule
1054             bash-4003  [00]   123.638714: _spin_unlock_irq <-finish_task_switch
1055             bash-4003  [00]   123.638714: sub_preempt_count <-_spin_unlock_irq
1056             bash-4003  [00]   123.638715: hrtick_set <-schedule
1057             bash-4003  [00]   123.638715: _spin_lock_irqsave <-hrtick_set
1058             bash-4003  [00]   123.638716: add_preempt_count <-_spin_lock_irqsave
1059             bash-4003  [00]   123.638716: _spin_unlock_irqrestore <-hrtick_set
1060             bash-4003  [00]   123.638717: sub_preempt_count <-_spin_unlock_irqrestore
1061             bash-4003  [00]   123.638717: hrtick_clear <-hrtick_set
1062             bash-4003  [00]   123.638718: sub_preempt_count <-schedule
1063             bash-4003  [00]   123.638718: sub_preempt_count <-preempt_schedule
1064             bash-4003  [00]   123.638719: wait_for_completion <-__stop_machine_run
1065             bash-4003  [00]   123.638719: wait_for_common <-wait_for_completion
1066             bash-4003  [00]   123.638720: _spin_lock_irq <-wait_for_common
1067             bash-4003  [00]   123.638720: add_preempt_count <-_spin_lock_irq
1068 [...]
1069
1070
1071 Note: function tracer uses ring buffers to store the above
1072 entries. The newest data may overwrite the oldest data.
1073 Sometimes using echo to stop the trace is not sufficient because
1074 the tracing could have overwritten the data that you wanted to
1075 record. For this reason, it is sometimes better to disable
1076 tracing directly from a program. This allows you to stop the
1077 tracing at the point that you hit the part that you are
1078 interested in. To disable the tracing directly from a C program,
1079 something like following code snippet can be used:
1080
1081 int trace_fd;
1082 [...]
1083 int main(int argc, char *argv[]) {
1084         [...]
1085         trace_fd = open(tracing_file("tracing_on"), O_WRONLY);
1086         [...]
1087         if (condition_hit()) {
1088                 write(trace_fd, "0", 1);
1089         }
1090         [...]
1091 }
1092
1093
1094 Single thread tracing
1095 ---------------------
1096
1097 By writing into set_ftrace_pid you can trace a
1098 single thread. For example:
1099
1100 # cat set_ftrace_pid
1101 no pid
1102 # echo 3111 > set_ftrace_pid
1103 # cat set_ftrace_pid
1104 3111
1105 # echo function > current_tracer
1106 # cat trace | head
1107  # tracer: function
1108  #
1109  #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
1110  #              | |       |          |         |
1111      yum-updatesd-3111  [003]  1637.254676: finish_task_switch <-thread_return
1112      yum-updatesd-3111  [003]  1637.254681: hrtimer_cancel <-schedule_hrtimeout_range
1113      yum-updatesd-3111  [003]  1637.254682: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
1114      yum-updatesd-3111  [003]  1637.254683: lock_hrtimer_base <-hrtimer_try_to_cancel
1115      yum-updatesd-3111  [003]  1637.254685: fget_light <-do_sys_poll
1116      yum-updatesd-3111  [003]  1637.254686: pipe_poll <-do_sys_poll
1117 # echo -1 > set_ftrace_pid
1118 # cat trace |head
1119  # tracer: function
1120  #
1121  #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
1122  #              | |       |          |         |
1123  ##### CPU 3 buffer started ####
1124      yum-updatesd-3111  [003]  1701.957688: free_poll_entry <-poll_freewait
1125      yum-updatesd-3111  [003]  1701.957689: remove_wait_queue <-free_poll_entry
1126      yum-updatesd-3111  [003]  1701.957691: fput <-free_poll_entry
1127      yum-updatesd-3111  [003]  1701.957692: audit_syscall_exit <-sysret_audit
1128      yum-updatesd-3111  [003]  1701.957693: path_put <-audit_syscall_exit
1129
1130 If you want to trace a function when executing, you could use
1131 something like this simple program:
1132
1133 #include <stdio.h>
1134 #include <stdlib.h>
1135 #include <sys/types.h>
1136 #include <sys/stat.h>
1137 #include <fcntl.h>
1138 #include <unistd.h>
1139 #include <string.h>
1140
1141 #define _STR(x) #x
1142 #define STR(x) _STR(x)
1143 #define MAX_PATH 256
1144
1145 const char *find_debugfs(void)
1146 {
1147        static char debugfs[MAX_PATH+1];
1148        static int debugfs_found;
1149        char type[100];
1150        FILE *fp;
1151
1152        if (debugfs_found)
1153                return debugfs;
1154
1155        if ((fp = fopen("/proc/mounts","r")) == NULL) {
1156                perror("/proc/mounts");
1157                return NULL;
1158        }
1159
1160        while (fscanf(fp, "%*s %"
1161                      STR(MAX_PATH)
1162                      "s %99s %*s %*d %*d\n",
1163                      debugfs, type) == 2) {
1164                if (strcmp(type, "debugfs") == 0)
1165                        break;
1166        }
1167        fclose(fp);
1168
1169        if (strcmp(type, "debugfs") != 0) {
1170                fprintf(stderr, "debugfs not mounted");
1171                return NULL;
1172        }
1173
1174        strcat(debugfs, "/tracing/");
1175        debugfs_found = 1;
1176
1177        return debugfs;
1178 }
1179
1180 const char *tracing_file(const char *file_name)
1181 {
1182        static char trace_file[MAX_PATH+1];
1183        snprintf(trace_file, MAX_PATH, "%s/%s", find_debugfs(), file_name);
1184        return trace_file;
1185 }
1186
1187 int main (int argc, char **argv)
1188 {
1189         if (argc < 1)
1190                 exit(-1);
1191
1192         if (fork() > 0) {
1193                 int fd, ffd;
1194                 char line[64];
1195                 int s;
1196
1197                 ffd = open(tracing_file("current_tracer"), O_WRONLY);
1198                 if (ffd < 0)
1199                         exit(-1);
1200                 write(ffd, "nop", 3);
1201
1202                 fd = open(tracing_file("set_ftrace_pid"), O_WRONLY);
1203                 s = sprintf(line, "%d\n", getpid());
1204                 write(fd, line, s);
1205
1206                 write(ffd, "function", 8);
1207
1208                 close(fd);
1209                 close(ffd);
1210
1211                 execvp(argv[1], argv+1);
1212         }
1213
1214         return 0;
1215 }
1216
1217
1218 hw-branch-tracer (x86 only)
1219 ---------------------------
1220
1221 This tracer uses the x86 last branch tracing hardware feature to
1222 collect a branch trace on all cpus with relatively low overhead.
1223
1224 The tracer uses a fixed-size circular buffer per cpu and only
1225 traces ring 0 branches. The trace file dumps that buffer in the
1226 following format:
1227
1228 # tracer: hw-branch-tracer
1229 #
1230 # CPU#        TO  <-  FROM
1231    0  scheduler_tick+0xb5/0x1bf   <-  task_tick_idle+0x5/0x6
1232    2  run_posix_cpu_timers+0x2b/0x72a     <-  run_posix_cpu_timers+0x25/0x72a
1233    0  scheduler_tick+0x139/0x1bf          <-  scheduler_tick+0xed/0x1bf
1234    0  scheduler_tick+0x17c/0x1bf          <-  scheduler_tick+0x148/0x1bf
1235    2  run_posix_cpu_timers+0x9e/0x72a     <-  run_posix_cpu_timers+0x5e/0x72a
1236    0  scheduler_tick+0x1b6/0x1bf          <-  scheduler_tick+0x1aa/0x1bf
1237
1238
1239 The tracer may be used to dump the trace for the oops'ing cpu on
1240 a kernel oops into the system log. To enable this,
1241 ftrace_dump_on_oops must be set. To set ftrace_dump_on_oops, one
1242 can either use the sysctl function or set it via the proc system
1243 interface.
1244
1245   sysctl kernel.ftrace_dump_on_oops=n
1246
1247 or
1248
1249   echo n > /proc/sys/kernel/ftrace_dump_on_oops
1250
1251 If n = 1, ftrace will dump buffers of all CPUs, if n = 2 ftrace will
1252 only dump the buffer of the CPU that triggered the oops.
1253
1254 Here's an example of such a dump after a null pointer
1255 dereference in a kernel module:
1256
1257 [57848.105921] BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference at 0000000000000000
1258 [57848.106019] IP: [<ffffffffa0000006>] open+0x6/0x14 [oops]
1259 [57848.106019] PGD 2354e9067 PUD 2375e7067 PMD 0
1260 [57848.106019] Oops: 0002 [#1] SMP
1261 [57848.106019] last sysfs file: /sys/devices/pci0000:00/0000:00:1e.0/0000:20:05.0/local_cpus
1262 [57848.106019] Dumping ftrace buffer:
1263 [57848.106019] ---------------------------------
1264 [...]
1265 [57848.106019]    0  chrdev_open+0xe6/0x165       <-  cdev_put+0x23/0x24
1266 [57848.106019]    0  chrdev_open+0x117/0x165      <-  chrdev_open+0xfa/0x165
1267 [57848.106019]    0  chrdev_open+0x120/0x165      <-  chrdev_open+0x11c/0x165
1268 [57848.106019]    0  chrdev_open+0x134/0x165      <-  chrdev_open+0x12b/0x165
1269 [57848.106019]    0  open+0x0/0x14 [oops]         <-  chrdev_open+0x144/0x165
1270 [57848.106019]    0  page_fault+0x0/0x30          <-  open+0x6/0x14 [oops]
1271 [57848.106019]    0  error_entry+0x0/0x5b         <-  page_fault+0x4/0x30
1272 [57848.106019]    0  error_kernelspace+0x0/0x31   <-  error_entry+0x59/0x5b
1273 [57848.106019]    0  error_sti+0x0/0x1    <-  error_kernelspace+0x2d/0x31
1274 [57848.106019]    0  page_fault+0x9/0x30          <-  error_sti+0x0/0x1
1275 [57848.106019]    0  do_page_fault+0x0/0x881      <-  page_fault+0x1a/0x30
1276 [...]
1277 [57848.106019]    0  do_page_fault+0x66b/0x881    <-  is_prefetch+0x1ee/0x1f2
1278 [57848.106019]    0  do_page_fault+0x6e0/0x881    <-  do_page_fault+0x67a/0x881
1279 [57848.106019]    0  oops_begin+0x0/0x96          <-  do_page_fault+0x6e0/0x881
1280 [57848.106019]    0  trace_hw_branch_oops+0x0/0x2d        <-  oops_begin+0x9/0x96
1281 [...]
1282 [57848.106019]    0  ds_suspend_bts+0x2a/0xe3     <-  ds_suspend_bts+0x1a/0xe3
1283 [57848.106019] ---------------------------------
1284 [57848.106019] CPU 0
1285 [57848.106019] Modules linked in: oops
1286 [57848.106019] Pid: 5542, comm: cat Tainted: G        W  2.6.28 #23
1287 [57848.106019] RIP: 0010:[<ffffffffa0000006>]  [<ffffffffa0000006>] open+0x6/0x14 [oops]
1288 [57848.106019] RSP: 0018:ffff880235457d48  EFLAGS: 00010246
1289 [...]
1290
1291
1292 function graph tracer
1293 ---------------------------
1294
1295 This tracer is similar to the function tracer except that it
1296 probes a function on its entry and its exit. This is done by
1297 using a dynamically allocated stack of return addresses in each
1298 task_struct. On function entry the tracer overwrites the return
1299 address of each function traced to set a custom probe. Thus the
1300 original return address is stored on the stack of return address
1301 in the task_struct.
1302
1303 Probing on both ends of a function leads to special features
1304 such as:
1305
1306 - measure of a function's time execution
1307 - having a reliable call stack to draw function calls graph
1308
1309 This tracer is useful in several situations:
1310
1311 - you want to find the reason of a strange kernel behavior and
1312   need to see what happens in detail on any areas (or specific
1313   ones).
1314
1315 - you are experiencing weird latencies but it's difficult to
1316   find its origin.
1317
1318 - you want to find quickly which path is taken by a specific
1319   function
1320
1321 - you just want to peek inside a working kernel and want to see
1322   what happens there.
1323
1324 # tracer: function_graph
1325 #
1326 # CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
1327 # |     |   |                     |   |   |   |
1328
1329  0)               |  sys_open() {
1330  0)               |    do_sys_open() {
1331  0)               |      getname() {
1332  0)               |        kmem_cache_alloc() {
1333  0)   1.382 us    |          __might_sleep();
1334  0)   2.478 us    |        }
1335  0)               |        strncpy_from_user() {
1336  0)               |          might_fault() {
1337  0)   1.389 us    |            __might_sleep();
1338  0)   2.553 us    |          }
1339  0)   3.807 us    |        }
1340  0)   7.876 us    |      }
1341  0)               |      alloc_fd() {
1342  0)   0.668 us    |        _spin_lock();
1343  0)   0.570 us    |        expand_files();
1344  0)   0.586 us    |        _spin_unlock();
1345
1346
1347 There are several columns that can be dynamically
1348 enabled/disabled. You can use every combination of options you
1349 want, depending on your needs.
1350
1351 - The cpu number on which the function executed is default
1352   enabled.  It is sometimes better to only trace one cpu (see
1353   tracing_cpu_mask file) or you might sometimes see unordered
1354   function calls while cpu tracing switch.
1355
1356         hide: echo nofuncgraph-cpu > trace_options
1357         show: echo funcgraph-cpu > trace_options
1358
1359 - The duration (function's time of execution) is displayed on
1360   the closing bracket line of a function or on the same line
1361   than the current function in case of a leaf one. It is default
1362   enabled.
1363
1364         hide: echo nofuncgraph-duration > trace_options
1365         show: echo funcgraph-duration > trace_options
1366
1367 - The overhead field precedes the duration field in case of
1368   reached duration thresholds.
1369
1370         hide: echo nofuncgraph-overhead > trace_options
1371         show: echo funcgraph-overhead > trace_options
1372         depends on: funcgraph-duration
1373
1374   ie:
1375
1376   0)               |    up_write() {
1377   0)   0.646 us    |      _spin_lock_irqsave();
1378   0)   0.684 us    |      _spin_unlock_irqrestore();
1379   0)   3.123 us    |    }
1380   0)   0.548 us    |    fput();
1381   0) + 58.628 us   |  }
1382
1383   [...]
1384
1385   0)               |      putname() {
1386   0)               |        kmem_cache_free() {
1387   0)   0.518 us    |          __phys_addr();
1388   0)   1.757 us    |        }
1389   0)   2.861 us    |      }
1390   0) ! 115.305 us  |    }
1391   0) ! 116.402 us  |  }
1392
1393   + means that the function exceeded 10 usecs.
1394   ! means that the function exceeded 100 usecs.
1395
1396
1397 - The task/pid field displays the thread cmdline and pid which
1398   executed the function. It is default disabled.
1399
1400         hide: echo nofuncgraph-proc > trace_options
1401         show: echo funcgraph-proc > trace_options
1402
1403   ie:
1404
1405   # tracer: function_graph
1406   #
1407   # CPU  TASK/PID        DURATION                  FUNCTION CALLS
1408   # |    |    |           |   |                     |   |   |   |
1409   0)    sh-4802     |               |                  d_free() {
1410   0)    sh-4802     |               |                    call_rcu() {
1411   0)    sh-4802     |               |                      __call_rcu() {
1412   0)    sh-4802     |   0.616 us    |                        rcu_process_gp_end();
1413   0)    sh-4802     |   0.586 us    |                        check_for_new_grace_period();
1414   0)    sh-4802     |   2.899 us    |                      }
1415   0)    sh-4802     |   4.040 us    |                    }
1416   0)    sh-4802     |   5.151 us    |                  }
1417   0)    sh-4802     | + 49.370 us   |                }
1418
1419
1420 - The absolute time field is an absolute timestamp given by the
1421   system clock since it started. A snapshot of this time is
1422   given on each entry/exit of functions
1423
1424         hide: echo nofuncgraph-abstime > trace_options
1425         show: echo funcgraph-abstime > trace_options
1426
1427   ie:
1428
1429   #
1430   #      TIME       CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
1431   #       |         |     |   |                     |   |   |   |
1432   360.774522 |   1)   0.541 us    |                                          }
1433   360.774522 |   1)   4.663 us    |                                        }
1434   360.774523 |   1)   0.541 us    |                                        __wake_up_bit();
1435   360.774524 |   1)   6.796 us    |                                      }
1436   360.774524 |   1)   7.952 us    |                                    }
1437   360.774525 |   1)   9.063 us    |                                  }
1438   360.774525 |   1)   0.615 us    |                                  journal_mark_dirty();
1439   360.774527 |   1)   0.578 us    |                                  __brelse();
1440   360.774528 |   1)               |                                  reiserfs_prepare_for_journal() {
1441   360.774528 |   1)               |                                    unlock_buffer() {
1442   360.774529 |   1)               |                                      wake_up_bit() {
1443   360.774529 |   1)               |                                        bit_waitqueue() {
1444   360.774530 |   1)   0.594 us    |                                          __phys_addr();
1445
1446
1447 You can put some comments on specific functions by using
1448 trace_printk() For example, if you want to put a comment inside
1449 the __might_sleep() function, you just have to include
1450 <linux/ftrace.h> and call trace_printk() inside __might_sleep()
1451
1452 trace_printk("I'm a comment!\n")
1453
1454 will produce:
1455
1456  1)               |             __might_sleep() {
1457  1)               |                /* I'm a comment! */
1458  1)   1.449 us    |             }
1459
1460
1461 You might find other useful features for this tracer in the
1462 following "dynamic ftrace" section such as tracing only specific
1463 functions or tasks.
1464
1465 dynamic ftrace
1466 --------------
1467
1468 If CONFIG_DYNAMIC_FTRACE is set, the system will run with
1469 virtually no overhead when function tracing is disabled. The way
1470 this works is the mcount function call (placed at the start of
1471 every kernel function, produced by the -pg switch in gcc),
1472 starts of pointing to a simple return. (Enabling FTRACE will
1473 include the -pg switch in the compiling of the kernel.)
1474
1475 At compile time every C file object is run through the
1476 recordmcount.pl script (located in the scripts directory). This
1477 script will process the C object using objdump to find all the
1478 locations in the .text section that call mcount. (Note, only the
1479 .text section is processed, since processing other sections like
1480 .init.text may cause races due to those sections being freed).
1481
1482 A new section called "__mcount_loc" is created that holds
1483 references to all the mcount call sites in the .text section.
1484 This section is compiled back into the original object. The
1485 final linker will add all these references into a single table.
1486
1487 On boot up, before SMP is initialized, the dynamic ftrace code
1488 scans this table and updates all the locations into nops. It
1489 also records the locations, which are added to the
1490 available_filter_functions list.  Modules are processed as they
1491 are loaded and before they are executed.  When a module is
1492 unloaded, it also removes its functions from the ftrace function
1493 list. This is automatic in the module unload code, and the
1494 module author does not need to worry about it.
1495
1496 When tracing is enabled, kstop_machine is called to prevent
1497 races with the CPUS executing code being modified (which can
1498 cause the CPU to do undesirable things), and the nops are
1499 patched back to calls. But this time, they do not call mcount
1500 (which is just a function stub). They now call into the ftrace
1501 infrastructure.
1502
1503 One special side-effect to the recording of the functions being
1504 traced is that we can now selectively choose which functions we
1505 wish to trace and which ones we want the mcount calls to remain
1506 as nops.
1507
1508 Two files are used, one for enabling and one for disabling the
1509 tracing of specified functions. They are:
1510
1511   set_ftrace_filter
1512
1513 and
1514
1515   set_ftrace_notrace
1516
1517 A list of available functions that you can add to these files is
1518 listed in:
1519
1520    available_filter_functions
1521
1522  # cat available_filter_functions
1523 put_prev_task_idle
1524 kmem_cache_create
1525 pick_next_task_rt
1526 get_online_cpus
1527 pick_next_task_fair
1528 mutex_lock
1529 [...]
1530
1531 If I am only interested in sys_nanosleep and hrtimer_interrupt:
1532
1533  # echo sys_nanosleep hrtimer_interrupt \
1534                 > set_ftrace_filter
1535  # echo function > current_tracer
1536  # echo 1 > tracing_on
1537  # usleep 1
1538  # echo 0 > tracing_on
1539  # cat trace
1540 # tracer: ftrace
1541 #
1542 #           TASK-PID   CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
1543 #              | |      |          |         |
1544           usleep-4134  [00]  1317.070017: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
1545           usleep-4134  [00]  1317.070111: sys_nanosleep <-syscall_call
1546           <idle>-0     [00]  1317.070115: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
1547
1548 To see which functions are being traced, you can cat the file:
1549
1550  # cat set_ftrace_filter
1551 hrtimer_interrupt
1552 sys_nanosleep
1553
1554
1555 Perhaps this is not enough. The filters also allow simple wild
1556 cards. Only the following are currently available
1557
1558   <match>*  - will match functions that begin with <match>
1559   *<match>  - will match functions that end with <match>
1560   *<match>* - will match functions that have <match> in it
1561
1562 These are the only wild cards which are supported.
1563
1564   <match>*<match> will not work.
1565
1566 Note: It is better to use quotes to enclose the wild cards,
1567       otherwise the shell may expand the parameters into names
1568       of files in the local directory.
1569
1570  # echo 'hrtimer_*' > set_ftrace_filter
1571
1572 Produces:
1573
1574 # tracer: ftrace
1575 #
1576 #           TASK-PID   CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
1577 #              | |      |          |         |
1578             bash-4003  [00]  1480.611794: hrtimer_init <-copy_process
1579             bash-4003  [00]  1480.611941: hrtimer_start <-hrtick_set
1580             bash-4003  [00]  1480.611956: hrtimer_cancel <-hrtick_clear
1581             bash-4003  [00]  1480.611956: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
1582           <idle>-0     [00]  1480.612019: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
1583           <idle>-0     [00]  1480.612025: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
1584           <idle>-0     [00]  1480.612032: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
1585           <idle>-0     [00]  1480.612037: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
1586           <idle>-0     [00]  1480.612382: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
1587
1588
1589 Notice that we lost the sys_nanosleep.
1590
1591  # cat set_ftrace_filter
1592 hrtimer_run_queues
1593 hrtimer_run_pending
1594 hrtimer_init
1595 hrtimer_cancel
1596 hrtimer_try_to_cancel
1597 hrtimer_forward
1598 hrtimer_start
1599 hrtimer_reprogram
1600 hrtimer_force_reprogram
1601 hrtimer_get_next_event
1602 hrtimer_interrupt
1603 hrtimer_nanosleep
1604 hrtimer_wakeup
1605 hrtimer_get_remaining
1606 hrtimer_get_res
1607 hrtimer_init_sleeper
1608
1609
1610 This is because the '>' and '>>' act just like they do in bash.
1611 To rewrite the filters, use '>'
1612 To append to the filters, use '>>'
1613
1614 To clear out a filter so that all functions will be recorded
1615 again:
1616
1617  # echo > set_ftrace_filter
1618  # cat set_ftrace_filter
1619  #
1620
1621 Again, now we want to append.
1622
1623  # echo sys_nanosleep > set_ftrace_filter
1624  # cat set_ftrace_filter
1625 sys_nanosleep
1626  # echo 'hrtimer_*' >> set_ftrace_filter
1627  # cat set_ftrace_filter
1628 hrtimer_run_queues
1629 hrtimer_run_pending
1630 hrtimer_init
1631 hrtimer_cancel
1632 hrtimer_try_to_cancel
1633 hrtimer_forward
1634 hrtimer_start
1635 hrtimer_reprogram
1636 hrtimer_force_reprogram
1637 hrtimer_get_next_event
1638 hrtimer_interrupt
1639 sys_nanosleep
1640 hrtimer_nanosleep
1641 hrtimer_wakeup
1642 hrtimer_get_remaining
1643 hrtimer_get_res
1644 hrtimer_init_sleeper
1645
1646
1647 The set_ftrace_notrace prevents those functions from being
1648 traced.
1649
1650  # echo '*preempt*' '*lock*' > set_ftrace_notrace
1651
1652 Produces:
1653
1654 # tracer: ftrace
1655 #
1656 #           TASK-PID   CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
1657 #              | |      |          |         |
1658             bash-4043  [01]   115.281644: finish_task_switch <-schedule
1659             bash-4043  [01]   115.281645: hrtick_set <-schedule
1660             bash-4043  [01]   115.281645: hrtick_clear <-hrtick_set
1661             bash-4043  [01]   115.281646: wait_for_completion <-__stop_machine_run
1662             bash-4043  [01]   115.281647: wait_for_common <-wait_for_completion
1663             bash-4043  [01]   115.281647: kthread_stop <-stop_machine_run
1664             bash-4043  [01]   115.281648: init_waitqueue_head <-kthread_stop
1665             bash-4043  [01]   115.281648: wake_up_process <-kthread_stop
1666             bash-4043  [01]   115.281649: try_to_wake_up <-wake_up_process
1667
1668 We can see that there's no more lock or preempt tracing.
1669
1670
1671 Dynamic ftrace with the function graph tracer
1672 ---------------------------------------------
1673
1674 Although what has been explained above concerns both the
1675 function tracer and the function-graph-tracer, there are some
1676 special features only available in the function-graph tracer.
1677
1678 If you want to trace only one function and all of its children,
1679 you just have to echo its name into set_graph_function:
1680
1681  echo __do_fault > set_graph_function
1682
1683 will produce the following "expanded" trace of the __do_fault()
1684 function:
1685
1686  0)               |  __do_fault() {
1687  0)               |    filemap_fault() {
1688  0)               |      find_lock_page() {
1689  0)   0.804 us    |        find_get_page();
1690  0)               |        __might_sleep() {
1691  0)   1.329 us    |        }
1692  0)   3.904 us    |      }
1693  0)   4.979 us    |    }
1694  0)   0.653 us    |    _spin_lock();
1695  0)   0.578 us    |    page_add_file_rmap();
1696  0)   0.525 us    |    native_set_pte_at();
1697  0)   0.585 us    |    _spin_unlock();
1698  0)               |    unlock_page() {
1699  0)   0.541 us    |      page_waitqueue();
1700  0)   0.639 us    |      __wake_up_bit();
1701  0)   2.786 us    |    }
1702  0) + 14.237 us   |  }
1703  0)               |  __do_fault() {
1704  0)               |    filemap_fault() {
1705  0)               |      find_lock_page() {
1706  0)   0.698 us    |        find_get_page();
1707  0)               |        __might_sleep() {
1708  0)   1.412 us    |        }
1709  0)   3.950 us    |      }
1710  0)   5.098 us    |    }
1711  0)   0.631 us    |    _spin_lock();
1712  0)   0.571 us    |    page_add_file_rmap();
1713  0)   0.526 us    |    native_set_pte_at();
1714  0)   0.586 us    |    _spin_unlock();
1715  0)               |    unlock_page() {
1716  0)   0.533 us    |      page_waitqueue();
1717  0)   0.638 us    |      __wake_up_bit();
1718  0)   2.793 us    |    }
1719  0) + 14.012 us   |  }
1720
1721 You can also expand several functions at once:
1722
1723  echo sys_open > set_graph_function
1724  echo sys_close >> set_graph_function
1725
1726 Now if you want to go back to trace all functions you can clear
1727 this special filter via:
1728
1729  echo > set_graph_function
1730
1731
1732 Filter commands
1733 ---------------
1734
1735 A few commands are supported by the set_ftrace_filter interface.
1736 Trace commands have the following format:
1737
1738 <function>:<command>:<parameter>
1739
1740 The following commands are supported:
1741
1742 - mod
1743   This command enables function filtering per module. The
1744   parameter defines the module. For example, if only the write*
1745   functions in the ext3 module are desired, run:
1746
1747    echo 'write*:mod:ext3' > set_ftrace_filter
1748
1749   This command interacts with the filter in the same way as
1750   filtering based on function names. Thus, adding more functions
1751   in a different module is accomplished by appending (>>) to the
1752   filter file. Remove specific module functions by prepending
1753   '!':
1754
1755    echo '!writeback*:mod:ext3' >> set_ftrace_filter
1756
1757 - traceon/traceoff
1758   These commands turn tracing on and off when the specified
1759   functions are hit. The parameter determines how many times the
1760   tracing system is turned on and off. If unspecified, there is
1761   no limit. For example, to disable tracing when a schedule bug
1762   is hit the first 5 times, run:
1763
1764    echo '__schedule_bug:traceoff:5' > set_ftrace_filter
1765
1766   These commands are cumulative whether or not they are appended
1767   to set_ftrace_filter. To remove a command, prepend it by '!'
1768   and drop the parameter:
1769
1770    echo '!__schedule_bug:traceoff' > set_ftrace_filter
1771
1772
1773 trace_pipe
1774 ----------
1775
1776 The trace_pipe outputs the same content as the trace file, but
1777 the effect on the tracing is different. Every read from
1778 trace_pipe is consumed. This means that subsequent reads will be
1779 different. The trace is live.
1780
1781  # echo function > current_tracer
1782  # cat trace_pipe > /tmp/trace.out &
1783 [1] 4153
1784  # echo 1 > tracing_on
1785  # usleep 1
1786  # echo 0 > tracing_on
1787  # cat trace
1788 # tracer: function
1789 #
1790 #           TASK-PID   CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
1791 #              | |      |          |         |
1792
1793  #
1794  # cat /tmp/trace.out
1795             bash-4043  [00] 41.267106: finish_task_switch <-schedule
1796             bash-4043  [00] 41.267106: hrtick_set <-schedule
1797             bash-4043  [00] 41.267107: hrtick_clear <-hrtick_set
1798             bash-4043  [00] 41.267108: wait_for_completion <-__stop_machine_run
1799             bash-4043  [00] 41.267108: wait_for_common <-wait_for_completion
1800             bash-4043  [00] 41.267109: kthread_stop <-stop_machine_run
1801             bash-4043  [00] 41.267109: init_waitqueue_head <-kthread_stop
1802             bash-4043  [00] 41.267110: wake_up_process <-kthread_stop
1803             bash-4043  [00] 41.267110: try_to_wake_up <-wake_up_process
1804             bash-4043  [00] 41.267111: select_task_rq_rt <-try_to_wake_up
1805
1806
1807 Note, reading the trace_pipe file will block until more input is
1808 added. By changing the tracer, trace_pipe will issue an EOF. We
1809 needed to set the function tracer _before_ we "cat" the
1810 trace_pipe file.
1811
1812
1813 trace entries
1814 -------------
1815
1816 Having too much or not enough data can be troublesome in
1817 diagnosing an issue in the kernel. The file buffer_size_kb is
1818 used to modify the size of the internal trace buffers. The
1819 number listed is the number of entries that can be recorded per
1820 CPU. To know the full size, multiply the number of possible CPUS
1821 with the number of entries.
1822
1823  # cat buffer_size_kb
1824 1408 (units kilobytes)
1825
1826 Note, to modify this, you must have tracing completely disabled.
1827 To do that, echo "nop" into the current_tracer. If the
1828 current_tracer is not set to "nop", an EINVAL error will be
1829 returned.
1830
1831  # echo nop > current_tracer
1832  # echo 10000 > buffer_size_kb
1833  # cat buffer_size_kb
1834 10000 (units kilobytes)
1835
1836 The number of pages which will be allocated is limited to a
1837 percentage of available memory. Allocating too much will produce
1838 an error.
1839
1840  # echo 1000000000000 > buffer_size_kb
1841 -bash: echo: write error: Cannot allocate memory
1842  # cat buffer_size_kb
1843 85
1844
1845 Snapshot
1846 --------
1847 CONFIG_TRACER_SNAPSHOT makes a generic snapshot feature
1848 available to all non latency tracers. (Latency tracers which
1849 record max latency, such as "irqsoff" or "wakeup", can't use
1850 this feature, since those are already using the snapshot
1851 mechanism internally.)
1852
1853 Snapshot preserves a current trace buffer at a particular point
1854 in time without stopping tracing. Ftrace swaps the current
1855 buffer with a spare buffer, and tracing continues in the new
1856 current (=previous spare) buffer.
1857
1858 The following debugfs files in "tracing" are related to this
1859 feature:
1860
1861   snapshot:
1862
1863         This is used to take a snapshot and to read the output
1864         of the snapshot. Echo 1 into this file to allocate a
1865         spare buffer and to take a snapshot (swap), then read
1866         the snapshot from this file in the same format as
1867         "trace" (described above in the section "The File
1868         System"). Both reads snapshot and tracing are executable
1869         in parallel. When the spare buffer is allocated, echoing
1870         0 frees it, and echoing else (positive) values clear the
1871         snapshot contents.
1872         More details are shown in the table below.
1873
1874         status\input  |     0      |     1      |    else    |
1875         --------------+------------+------------+------------+
1876         not allocated |(do nothing)| alloc+swap |(do nothing)|
1877         --------------+------------+------------+------------+
1878         allocated     |    free    |    swap    |   clear    |
1879         --------------+------------+------------+------------+
1880
1881 Here is an example of using the snapshot feature.
1882
1883  # echo 1 > events/sched/enable
1884  # echo 1 > snapshot
1885  # cat snapshot
1886 # tracer: nop
1887 #
1888 # entries-in-buffer/entries-written: 71/71   #P:8
1889 #
1890 #                              _-----=> irqs-off
1891 #                             / _----=> need-resched
1892 #                            | / _---=> hardirq/softirq
1893 #                            || / _--=> preempt-depth
1894 #                            ||| /     delay
1895 #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
1896 #              | |       |   ||||       |         |
1897           <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
1898            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
1899 [...]
1900           <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
1901
1902  # cat trace
1903 # tracer: nop
1904 #
1905 # entries-in-buffer/entries-written: 77/77   #P:8
1906 #
1907 #                              _-----=> irqs-off
1908 #                             / _----=> need-resched
1909 #                            | / _---=> hardirq/softirq
1910 #                            || / _--=> preempt-depth
1911 #                            ||| /     delay
1912 #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
1913 #              | |       |   ||||       |         |
1914           <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
1915  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
1916 [...]
1917
1918
1919 If you try to use this snapshot feature when current tracer is
1920 one of the latency tracers, you will get the following results.
1921
1922  # echo wakeup > current_tracer
1923  # echo 1 > snapshot
1924 bash: echo: write error: Device or resource busy
1925  # cat snapshot
1926 cat: snapshot: Device or resource busy
1927
1928 -----------
1929
1930 More details can be found in the source code, in the
1931 kernel/trace/*.c files.