231d26ceedb05c138bc088d620490b11970369dd
[linux-2.6-block.git] / Documentation / trace / ftrace.rst
1 ========================
2 ftrace - Function Tracer
3 ========================
4
5 Copyright 2008 Red Hat Inc.
6
7 :Author:   Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
8 :License:  The GNU Free Documentation License, Version 1.2
9           (dual licensed under the GPL v2)
10 :Original Reviewers:  Elias Oltmanns, Randy Dunlap, Andrew Morton,
11                       John Kacur, and David Teigland.
12
13 - Written for: 2.6.28-rc2
14 - Updated for: 3.10
15 - Updated for: 4.13 - Copyright 2017 VMware Inc. Steven Rostedt
16 - Converted to rst format - Changbin Du <changbin.du@intel.com>
17
18 Introduction
19 ------------
20
21 Ftrace is an internal tracer designed to help out developers and
22 designers of systems to find what is going on inside the kernel.
23 It can be used for debugging or analyzing latencies and
24 performance issues that take place outside of user-space.
25
26 Although ftrace is typically considered the function tracer, it
27 is really a framework of several assorted tracing utilities.
28 There's latency tracing to examine what occurs between interrupts
29 disabled and enabled, as well as for preemption and from a time
30 a task is woken to the task is actually scheduled in.
31
32 One of the most common uses of ftrace is the event tracing.
33 Throughout the kernel is hundreds of static event points that
34 can be enabled via the tracefs file system to see what is
35 going on in certain parts of the kernel.
36
37 See events.rst for more information.
38
39
40 Implementation Details
41 ----------------------
42
43 See Documentation/trace/ftrace-design.rst for details for arch porters and such.
44
45
46 The File System
47 ---------------
48
49 Ftrace uses the tracefs file system to hold the control files as
50 well as the files to display output.
51
52 When tracefs is configured into the kernel (which selecting any ftrace
53 option will do) the directory /sys/kernel/tracing will be created. To mount
54 this directory, you can add to your /etc/fstab file::
55
56  tracefs       /sys/kernel/tracing       tracefs defaults        0       0
57
58 Or you can mount it at run time with::
59
60  mount -t tracefs nodev /sys/kernel/tracing
61
62 For quicker access to that directory you may want to make a soft link to
63 it::
64
65  ln -s /sys/kernel/tracing /tracing
66
67 .. attention::
68
69   Before 4.1, all ftrace tracing control files were within the debugfs
70   file system, which is typically located at /sys/kernel/debug/tracing.
71   For backward compatibility, when mounting the debugfs file system,
72   the tracefs file system will be automatically mounted at:
73
74   /sys/kernel/debug/tracing
75
76   All files located in the tracefs file system will be located in that
77   debugfs file system directory as well.
78
79 .. attention::
80
81   Any selected ftrace option will also create the tracefs file system.
82   The rest of the document will assume that you are in the ftrace directory
83   (cd /sys/kernel/tracing) and will only concentrate on the files within that
84   directory and not distract from the content with the extended
85   "/sys/kernel/tracing" path name.
86
87 That's it! (assuming that you have ftrace configured into your kernel)
88
89 After mounting tracefs you will have access to the control and output files
90 of ftrace. Here is a list of some of the key files:
91
92
93  Note: all time values are in microseconds.
94
95   current_tracer:
96
97         This is used to set or display the current tracer
98         that is configured. Changing the current tracer clears
99         the ring buffer content as well as the "snapshot" buffer.
100
101   available_tracers:
102
103         This holds the different types of tracers that
104         have been compiled into the kernel. The
105         tracers listed here can be configured by
106         echoing their name into current_tracer.
107
108   tracing_on:
109
110         This sets or displays whether writing to the trace
111         ring buffer is enabled. Echo 0 into this file to disable
112         the tracer or 1 to enable it. Note, this only disables
113         writing to the ring buffer, the tracing overhead may
114         still be occurring.
115
116         The kernel function tracing_off() can be used within the
117         kernel to disable writing to the ring buffer, which will
118         set this file to "0". User space can re-enable tracing by
119         echoing "1" into the file.
120
121         Note, the function and event trigger "traceoff" will also
122         set this file to zero and stop tracing. Which can also
123         be re-enabled by user space using this file.
124
125   trace:
126
127         This file holds the output of the trace in a human
128         readable format (described below). Opening this file for
129         writing with the O_TRUNC flag clears the ring buffer content.
130         Note, this file is not a consumer. If tracing is off
131         (no tracer running, or tracing_on is zero), it will produce
132         the same output each time it is read. When tracing is on,
133         it may produce inconsistent results as it tries to read
134         the entire buffer without consuming it.
135
136   trace_pipe:
137
138         The output is the same as the "trace" file but this
139         file is meant to be streamed with live tracing.
140         Reads from this file will block until new data is
141         retrieved.  Unlike the "trace" file, this file is a
142         consumer. This means reading from this file causes
143         sequential reads to display more current data. Once
144         data is read from this file, it is consumed, and
145         will not be read again with a sequential read. The
146         "trace" file is static, and if the tracer is not
147         adding more data, it will display the same
148         information every time it is read.
149
150   trace_options:
151
152         This file lets the user control the amount of data
153         that is displayed in one of the above output
154         files. Options also exist to modify how a tracer
155         or events work (stack traces, timestamps, etc).
156
157   options:
158
159         This is a directory that has a file for every available
160         trace option (also in trace_options). Options may also be set
161         or cleared by writing a "1" or "0" respectively into the
162         corresponding file with the option name.
163
164   tracing_max_latency:
165
166         Some of the tracers record the max latency.
167         For example, the maximum time that interrupts are disabled.
168         The maximum time is saved in this file. The max trace will also be
169         stored, and displayed by "trace". A new max trace will only be
170         recorded if the latency is greater than the value in this file
171         (in microseconds).
172
173         By echoing in a time into this file, no latency will be recorded
174         unless it is greater than the time in this file.
175
176   tracing_thresh:
177
178         Some latency tracers will record a trace whenever the
179         latency is greater than the number in this file.
180         Only active when the file contains a number greater than 0.
181         (in microseconds)
182
183   buffer_size_kb:
184
185         This sets or displays the number of kilobytes each CPU
186         buffer holds. By default, the trace buffers are the same size
187         for each CPU. The displayed number is the size of the
188         CPU buffer and not total size of all buffers. The
189         trace buffers are allocated in pages (blocks of memory
190         that the kernel uses for allocation, usually 4 KB in size).
191         A few extra pages may be allocated to accommodate buffer management
192         meta-data. If the last page allocated has room for more bytes
193         than requested, the rest of the page will be used,
194         making the actual allocation bigger than requested or shown.
195         ( Note, the size may not be a multiple of the page size
196         due to buffer management meta-data. )
197
198         Buffer sizes for individual CPUs may vary
199         (see "per_cpu/cpu0/buffer_size_kb" below), and if they do
200         this file will show "X".
201
202   buffer_total_size_kb:
203
204         This displays the total combined size of all the trace buffers.
205
206   buffer_subbuf_order:
207
208         This sets or displays the sub buffer page size order. The ring buffer
209         is broken up into several same size "sub buffers". An event can not be
210         bigger than the size of the sub buffer. Normally, the sub buffer is
211         the size of the architecture's page (4K on x86). The sub buffer also
212         contains meta data at the start which also limits the size of an event.
213         That means when the sub buffer is a page size, no event can be larger
214         than the page size minus the sub buffer meta data.
215
216         The buffer_subbuf_order allows the user to change the size of the sub
217         buffer. As the sub buffer is a set of pages by the power of 2, thus
218         the sub buffer total size is defined by the order:
219
220         order           size
221         ----            ----
222         0               PAGE_SIZE
223         1               PAGE_SIZE * 2
224         2               PAGE_SIZE * 4
225         3               PAGE_SIZE * 8
226
227         Changing the order will change the sub buffer size allowing for events
228         to be larger than the page size.
229
230         Note: When changing the order, tracing is stopped and any data in the
231         ring buffer and the snapshot buffer will be discarded.
232
233   free_buffer:
234
235         If a process is performing tracing, and the ring buffer should be
236         shrunk "freed" when the process is finished, even if it were to be
237         killed by a signal, this file can be used for that purpose. On close
238         of this file, the ring buffer will be resized to its minimum size.
239         Having a process that is tracing also open this file, when the process
240         exits its file descriptor for this file will be closed, and in doing so,
241         the ring buffer will be "freed".
242
243         It may also stop tracing if disable_on_free option is set.
244
245   tracing_cpumask:
246
247         This is a mask that lets the user only trace on specified CPUs.
248         The format is a hex string representing the CPUs.
249
250   set_ftrace_filter:
251
252         When dynamic ftrace is configured in (see the
253         section below "dynamic ftrace"), the code is dynamically
254         modified (code text rewrite) to disable calling of the
255         function profiler (mcount). This lets tracing be configured
256         in with practically no overhead in performance.  This also
257         has a side effect of enabling or disabling specific functions
258         to be traced. Echoing names of functions into this file
259         will limit the trace to only those functions.
260         This influences the tracers "function" and "function_graph"
261         and thus also function profiling (see "function_profile_enabled").
262
263         The functions listed in "available_filter_functions" are what
264         can be written into this file.
265
266         This interface also allows for commands to be used. See the
267         "Filter commands" section for more details.
268
269         As a speed up, since processing strings can be quite expensive
270         and requires a check of all functions registered to tracing, instead
271         an index can be written into this file. A number (starting with "1")
272         written will instead select the same corresponding at the line position
273         of the "available_filter_functions" file.
274
275   set_ftrace_notrace:
276
277         This has an effect opposite to that of
278         set_ftrace_filter. Any function that is added here will not
279         be traced. If a function exists in both set_ftrace_filter
280         and set_ftrace_notrace, the function will _not_ be traced.
281
282   set_ftrace_pid:
283
284         Have the function tracer only trace the threads whose PID are
285         listed in this file.
286
287         If the "function-fork" option is set, then when a task whose
288         PID is listed in this file forks, the child's PID will
289         automatically be added to this file, and the child will be
290         traced by the function tracer as well. This option will also
291         cause PIDs of tasks that exit to be removed from the file.
292
293   set_ftrace_notrace_pid:
294
295         Have the function tracer ignore threads whose PID are listed in
296         this file.
297
298         If the "function-fork" option is set, then when a task whose
299         PID is listed in this file forks, the child's PID will
300         automatically be added to this file, and the child will not be
301         traced by the function tracer as well. This option will also
302         cause PIDs of tasks that exit to be removed from the file.
303
304         If a PID is in both this file and "set_ftrace_pid", then this
305         file takes precedence, and the thread will not be traced.
306
307   set_event_pid:
308
309         Have the events only trace a task with a PID listed in this file.
310         Note, sched_switch and sched_wake_up will also trace events
311         listed in this file.
312
313         To have the PIDs of children of tasks with their PID in this file
314         added on fork, enable the "event-fork" option. That option will also
315         cause the PIDs of tasks to be removed from this file when the task
316         exits.
317
318   set_event_notrace_pid:
319
320         Have the events not trace a task with a PID listed in this file.
321         Note, sched_switch and sched_wakeup will trace threads not listed
322         in this file, even if a thread's PID is in the file if the
323         sched_switch or sched_wakeup events also trace a thread that should
324         be traced.
325
326         To have the PIDs of children of tasks with their PID in this file
327         added on fork, enable the "event-fork" option. That option will also
328         cause the PIDs of tasks to be removed from this file when the task
329         exits.
330
331   set_graph_function:
332
333         Functions listed in this file will cause the function graph
334         tracer to only trace these functions and the functions that
335         they call. (See the section "dynamic ftrace" for more details).
336         Note, set_ftrace_filter and set_ftrace_notrace still affects
337         what functions are being traced.
338
339   set_graph_notrace:
340
341         Similar to set_graph_function, but will disable function graph
342         tracing when the function is hit until it exits the function.
343         This makes it possible to ignore tracing functions that are called
344         by a specific function.
345
346   available_filter_functions:
347
348         This lists the functions that ftrace has processed and can trace.
349         These are the function names that you can pass to
350         "set_ftrace_filter", "set_ftrace_notrace",
351         "set_graph_function", or "set_graph_notrace".
352         (See the section "dynamic ftrace" below for more details.)
353
354   available_filter_functions_addrs:
355
356         Similar to available_filter_functions, but with address displayed
357         for each function. The displayed address is the patch-site address
358         and can differ from /proc/kallsyms address.
359
360   dyn_ftrace_total_info:
361
362         This file is for debugging purposes. The number of functions that
363         have been converted to nops and are available to be traced.
364
365   enabled_functions:
366
367         This file is more for debugging ftrace, but can also be useful
368         in seeing if any function has a callback attached to it.
369         Not only does the trace infrastructure use ftrace function
370         trace utility, but other subsystems might too. This file
371         displays all functions that have a callback attached to them
372         as well as the number of callbacks that have been attached.
373         Note, a callback may also call multiple functions which will
374         not be listed in this count.
375
376         If the callback registered to be traced by a function with
377         the "save regs" attribute (thus even more overhead), a 'R'
378         will be displayed on the same line as the function that
379         is returning registers.
380
381         If the callback registered to be traced by a function with
382         the "ip modify" attribute (thus the regs->ip can be changed),
383         an 'I' will be displayed on the same line as the function that
384         can be overridden.
385
386         If a non ftrace trampoline is attached (BPF) a 'D' will be displayed.
387         Note, normal ftrace trampolines can also be attached, but only one
388         "direct" trampoline can be attached to a given function at a time.
389
390         Some architectures can not call direct trampolines, but instead have
391         the ftrace ops function located above the function entry point. In
392         such cases an 'O' will be displayed.
393
394         If a function had either the "ip modify" or a "direct" call attached to
395         it in the past, a 'M' will be shown. This flag is never cleared. It is
396         used to know if a function was every modified by the ftrace infrastructure,
397         and can be used for debugging.
398
399         If the architecture supports it, it will also show what callback
400         is being directly called by the function. If the count is greater
401         than 1 it most likely will be ftrace_ops_list_func().
402
403         If the callback of a function jumps to a trampoline that is
404         specific to the callback and which is not the standard trampoline,
405         its address will be printed as well as the function that the
406         trampoline calls.
407
408   touched_functions:
409
410         This file contains all the functions that ever had a function callback
411         to it via the ftrace infrastructure. It has the same format as
412         enabled_functions but shows all functions that have every been
413         traced.
414
415         To see any function that has every been modified by "ip modify" or a
416         direct trampoline, one can perform the following command:
417
418         grep ' M ' /sys/kernel/tracing/touched_functions
419
420   function_profile_enabled:
421
422         When set it will enable all functions with either the function
423         tracer, or if configured, the function graph tracer. It will
424         keep a histogram of the number of functions that were called
425         and if the function graph tracer was configured, it will also keep
426         track of the time spent in those functions. The histogram
427         content can be displayed in the files:
428
429         trace_stat/function<cpu> ( function0, function1, etc).
430
431   trace_stat:
432
433         A directory that holds different tracing stats.
434
435   kprobe_events:
436
437         Enable dynamic trace points. See kprobetrace.rst.
438
439   kprobe_profile:
440
441         Dynamic trace points stats. See kprobetrace.rst.
442
443   max_graph_depth:
444
445         Used with the function graph tracer. This is the max depth
446         it will trace into a function. Setting this to a value of
447         one will show only the first kernel function that is called
448         from user space.
449
450   printk_formats:
451
452         This is for tools that read the raw format files. If an event in
453         the ring buffer references a string, only a pointer to the string
454         is recorded into the buffer and not the string itself. This prevents
455         tools from knowing what that string was. This file displays the string
456         and address for the string allowing tools to map the pointers to what
457         the strings were.
458
459   saved_cmdlines:
460
461         Only the pid of the task is recorded in a trace event unless
462         the event specifically saves the task comm as well. Ftrace
463         makes a cache of pid mappings to comms to try to display
464         comms for events. If a pid for a comm is not listed, then
465         "<...>" is displayed in the output.
466
467         If the option "record-cmd" is set to "0", then comms of tasks
468         will not be saved during recording. By default, it is enabled.
469
470   saved_cmdlines_size:
471
472         By default, 128 comms are saved (see "saved_cmdlines" above). To
473         increase or decrease the amount of comms that are cached, echo
474         the number of comms to cache into this file.
475
476   saved_tgids:
477
478         If the option "record-tgid" is set, on each scheduling context switch
479         the Task Group ID of a task is saved in a table mapping the PID of
480         the thread to its TGID. By default, the "record-tgid" option is
481         disabled.
482
483   snapshot:
484
485         This displays the "snapshot" buffer and also lets the user
486         take a snapshot of the current running trace.
487         See the "Snapshot" section below for more details.
488
489   stack_max_size:
490
491         When the stack tracer is activated, this will display the
492         maximum stack size it has encountered.
493         See the "Stack Trace" section below.
494
495   stack_trace:
496
497         This displays the stack back trace of the largest stack
498         that was encountered when the stack tracer is activated.
499         See the "Stack Trace" section below.
500
501   stack_trace_filter:
502
503         This is similar to "set_ftrace_filter" but it limits what
504         functions the stack tracer will check.
505
506   trace_clock:
507
508         Whenever an event is recorded into the ring buffer, a
509         "timestamp" is added. This stamp comes from a specified
510         clock. By default, ftrace uses the "local" clock. This
511         clock is very fast and strictly per cpu, but on some
512         systems it may not be monotonic with respect to other
513         CPUs. In other words, the local clocks may not be in sync
514         with local clocks on other CPUs.
515
516         Usual clocks for tracing::
517
518           # cat trace_clock
519           [local] global counter x86-tsc
520
521         The clock with the square brackets around it is the one in effect.
522
523         local:
524                 Default clock, but may not be in sync across CPUs
525
526         global:
527                 This clock is in sync with all CPUs but may
528                 be a bit slower than the local clock.
529
530         counter:
531                 This is not a clock at all, but literally an atomic
532                 counter. It counts up one by one, but is in sync
533                 with all CPUs. This is useful when you need to
534                 know exactly the order events occurred with respect to
535                 each other on different CPUs.
536
537         uptime:
538                 This uses the jiffies counter and the time stamp
539                 is relative to the time since boot up.
540
541         perf:
542                 This makes ftrace use the same clock that perf uses.
543                 Eventually perf will be able to read ftrace buffers
544                 and this will help out in interleaving the data.
545
546         x86-tsc:
547                 Architectures may define their own clocks. For
548                 example, x86 uses its own TSC cycle clock here.
549
550         ppc-tb:
551                 This uses the powerpc timebase register value.
552                 This is in sync across CPUs and can also be used
553                 to correlate events across hypervisor/guest if
554                 tb_offset is known.
555
556         mono:
557                 This uses the fast monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC)
558                 which is monotonic and is subject to NTP rate adjustments.
559
560         mono_raw:
561                 This is the raw monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC_RAW)
562                 which is monotonic but is not subject to any rate adjustments
563                 and ticks at the same rate as the hardware clocksource.
564
565         boot:
566                 This is the boot clock (CLOCK_BOOTTIME) and is based on the
567                 fast monotonic clock, but also accounts for time spent in
568                 suspend. Since the clock access is designed for use in
569                 tracing in the suspend path, some side effects are possible
570                 if clock is accessed after the suspend time is accounted before
571                 the fast mono clock is updated. In this case, the clock update
572                 appears to happen slightly sooner than it normally would have.
573                 Also on 32-bit systems, it's possible that the 64-bit boot offset
574                 sees a partial update. These effects are rare and post
575                 processing should be able to handle them. See comments in the
576                 ktime_get_boot_fast_ns() function for more information.
577
578         tai:
579                 This is the tai clock (CLOCK_TAI) and is derived from the wall-
580                 clock time. However, this clock does not experience
581                 discontinuities and backwards jumps caused by NTP inserting leap
582                 seconds. Since the clock access is designed for use in tracing,
583                 side effects are possible. The clock access may yield wrong
584                 readouts in case the internal TAI offset is updated e.g., caused
585                 by setting the system time or using adjtimex() with an offset.
586                 These effects are rare and post processing should be able to
587                 handle them. See comments in the ktime_get_tai_fast_ns()
588                 function for more information.
589
590         To set a clock, simply echo the clock name into this file::
591
592           # echo global > trace_clock
593
594         Setting a clock clears the ring buffer content as well as the
595         "snapshot" buffer.
596
597   trace_marker:
598
599         This is a very useful file for synchronizing user space
600         with events happening in the kernel. Writing strings into
601         this file will be written into the ftrace buffer.
602
603         It is useful in applications to open this file at the start
604         of the application and just reference the file descriptor
605         for the file::
606
607                 void trace_write(const char *fmt, ...)
608                 {
609                         va_list ap;
610                         char buf[256];
611                         int n;
612
613                         if (trace_fd < 0)
614                                 return;
615
616                         va_start(ap, fmt);
617                         n = vsnprintf(buf, 256, fmt, ap);
618                         va_end(ap);
619
620                         write(trace_fd, buf, n);
621                 }
622
623         start::
624
625                 trace_fd = open("trace_marker", O_WRONLY);
626
627         Note: Writing into the trace_marker file can also initiate triggers
628               that are written into /sys/kernel/tracing/events/ftrace/print/trigger
629               See "Event triggers" in Documentation/trace/events.rst and an
630               example in Documentation/trace/histogram.rst (Section 3.)
631
632   trace_marker_raw:
633
634         This is similar to trace_marker above, but is meant for binary data
635         to be written to it, where a tool can be used to parse the data
636         from trace_pipe_raw.
637
638   uprobe_events:
639
640         Add dynamic tracepoints in programs.
641         See uprobetracer.rst
642
643   uprobe_profile:
644
645         Uprobe statistics. See uprobetrace.txt
646
647   instances:
648
649         This is a way to make multiple trace buffers where different
650         events can be recorded in different buffers.
651         See "Instances" section below.
652
653   events:
654
655         This is the trace event directory. It holds event tracepoints
656         (also known as static tracepoints) that have been compiled
657         into the kernel. It shows what event tracepoints exist
658         and how they are grouped by system. There are "enable"
659         files at various levels that can enable the tracepoints
660         when a "1" is written to them.
661
662         See events.rst for more information.
663
664   set_event:
665
666         By echoing in the event into this file, will enable that event.
667
668         See events.rst for more information.
669
670   available_events:
671
672         A list of events that can be enabled in tracing.
673
674         See events.rst for more information.
675
676   timestamp_mode:
677
678         Certain tracers may change the timestamp mode used when
679         logging trace events into the event buffer.  Events with
680         different modes can coexist within a buffer but the mode in
681         effect when an event is logged determines which timestamp mode
682         is used for that event.  The default timestamp mode is
683         'delta'.
684
685         Usual timestamp modes for tracing:
686
687           # cat timestamp_mode
688           [delta] absolute
689
690           The timestamp mode with the square brackets around it is the
691           one in effect.
692
693           delta: Default timestamp mode - timestamp is a delta against
694                  a per-buffer timestamp.
695
696           absolute: The timestamp is a full timestamp, not a delta
697                  against some other value.  As such it takes up more
698                  space and is less efficient.
699
700   hwlat_detector:
701
702         Directory for the Hardware Latency Detector.
703         See "Hardware Latency Detector" section below.
704
705   per_cpu:
706
707         This is a directory that contains the trace per_cpu information.
708
709   per_cpu/cpu0/buffer_size_kb:
710
711         The ftrace buffer is defined per_cpu. That is, there's a separate
712         buffer for each CPU to allow writes to be done atomically,
713         and free from cache bouncing. These buffers may have different
714         size buffers. This file is similar to the buffer_size_kb
715         file, but it only displays or sets the buffer size for the
716         specific CPU. (here cpu0).
717
718   per_cpu/cpu0/trace:
719
720         This is similar to the "trace" file, but it will only display
721         the data specific for the CPU. If written to, it only clears
722         the specific CPU buffer.
723
724   per_cpu/cpu0/trace_pipe
725
726         This is similar to the "trace_pipe" file, and is a consuming
727         read, but it will only display (and consume) the data specific
728         for the CPU.
729
730   per_cpu/cpu0/trace_pipe_raw
731
732         For tools that can parse the ftrace ring buffer binary format,
733         the trace_pipe_raw file can be used to extract the data
734         from the ring buffer directly. With the use of the splice()
735         system call, the buffer data can be quickly transferred to
736         a file or to the network where a server is collecting the
737         data.
738
739         Like trace_pipe, this is a consuming reader, where multiple
740         reads will always produce different data.
741
742   per_cpu/cpu0/snapshot:
743
744         This is similar to the main "snapshot" file, but will only
745         snapshot the current CPU (if supported). It only displays
746         the content of the snapshot for a given CPU, and if
747         written to, only clears this CPU buffer.
748
749   per_cpu/cpu0/snapshot_raw:
750
751         Similar to the trace_pipe_raw, but will read the binary format
752         from the snapshot buffer for the given CPU.
753
754   per_cpu/cpu0/stats:
755
756         This displays certain stats about the ring buffer:
757
758         entries:
759                 The number of events that are still in the buffer.
760
761         overrun:
762                 The number of lost events due to overwriting when
763                 the buffer was full.
764
765         commit overrun:
766                 Should always be zero.
767                 This gets set if so many events happened within a nested
768                 event (ring buffer is re-entrant), that it fills the
769                 buffer and starts dropping events.
770
771         bytes:
772                 Bytes actually read (not overwritten).
773
774         oldest event ts:
775                 The oldest timestamp in the buffer
776
777         now ts:
778                 The current timestamp
779
780         dropped events:
781                 Events lost due to overwrite option being off.
782
783         read events:
784                 The number of events read.
785
786 The Tracers
787 -----------
788
789 Here is the list of current tracers that may be configured.
790
791   "function"
792
793         Function call tracer to trace all kernel functions.
794
795   "function_graph"
796
797         Similar to the function tracer except that the
798         function tracer probes the functions on their entry
799         whereas the function graph tracer traces on both entry
800         and exit of the functions. It then provides the ability
801         to draw a graph of function calls similar to C code
802         source.
803
804   "blk"
805
806         The block tracer. The tracer used by the blktrace user
807         application.
808
809   "hwlat"
810
811         The Hardware Latency tracer is used to detect if the hardware
812         produces any latency. See "Hardware Latency Detector" section
813         below.
814
815   "irqsoff"
816
817         Traces the areas that disable interrupts and saves
818         the trace with the longest max latency.
819         See tracing_max_latency. When a new max is recorded,
820         it replaces the old trace. It is best to view this
821         trace with the latency-format option enabled, which
822         happens automatically when the tracer is selected.
823
824   "preemptoff"
825
826         Similar to irqsoff but traces and records the amount of
827         time for which preemption is disabled.
828
829   "preemptirqsoff"
830
831         Similar to irqsoff and preemptoff, but traces and
832         records the largest time for which irqs and/or preemption
833         is disabled.
834
835   "wakeup"
836
837         Traces and records the max latency that it takes for
838         the highest priority task to get scheduled after
839         it has been woken up.
840         Traces all tasks as an average developer would expect.
841
842   "wakeup_rt"
843
844         Traces and records the max latency that it takes for just
845         RT tasks (as the current "wakeup" does). This is useful
846         for those interested in wake up timings of RT tasks.
847
848   "wakeup_dl"
849
850         Traces and records the max latency that it takes for
851         a SCHED_DEADLINE task to be woken (as the "wakeup" and
852         "wakeup_rt" does).
853
854   "mmiotrace"
855
856         A special tracer that is used to trace binary module.
857         It will trace all the calls that a module makes to the
858         hardware. Everything it writes and reads from the I/O
859         as well.
860
861   "branch"
862
863         This tracer can be configured when tracing likely/unlikely
864         calls within the kernel. It will trace when a likely and
865         unlikely branch is hit and if it was correct in its prediction
866         of being correct.
867
868   "nop"
869
870         This is the "trace nothing" tracer. To remove all
871         tracers from tracing simply echo "nop" into
872         current_tracer.
873
874 Error conditions
875 ----------------
876
877   For most ftrace commands, failure modes are obvious and communicated
878   using standard return codes.
879
880   For other more involved commands, extended error information may be
881   available via the tracing/error_log file.  For the commands that
882   support it, reading the tracing/error_log file after an error will
883   display more detailed information about what went wrong, if
884   information is available.  The tracing/error_log file is a circular
885   error log displaying a small number (currently, 8) of ftrace errors
886   for the last (8) failed commands.
887
888   The extended error information and usage takes the form shown in
889   this example::
890
891     # echo xxx > /sys/kernel/tracing/events/sched/sched_wakeup/trigger
892     echo: write error: Invalid argument
893
894     # cat /sys/kernel/tracing/error_log
895     [ 5348.887237] location: error: Couldn't yyy: zzz
896       Command: xxx
897                ^
898     [ 7517.023364] location: error: Bad rrr: sss
899       Command: ppp qqq
900                    ^
901
902   To clear the error log, echo the empty string into it::
903
904     # echo > /sys/kernel/tracing/error_log
905
906 Examples of using the tracer
907 ----------------------------
908
909 Here are typical examples of using the tracers when controlling
910 them only with the tracefs interface (without using any
911 user-land utilities).
912
913 Output format:
914 --------------
915
916 Here is an example of the output format of the file "trace"::
917
918   # tracer: function
919   #
920   # entries-in-buffer/entries-written: 140080/250280   #P:4
921   #
922   #                              _-----=> irqs-off
923   #                             / _----=> need-resched
924   #                            | / _---=> hardirq/softirq
925   #                            || / _--=> preempt-depth
926   #                            ||| /     delay
927   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
928   #              | |       |   ||||       |         |
929               bash-1977  [000] .... 17284.993652: sys_close <-system_call_fastpath
930               bash-1977  [000] .... 17284.993653: __close_fd <-sys_close
931               bash-1977  [000] .... 17284.993653: _raw_spin_lock <-__close_fd
932               sshd-1974  [003] .... 17284.993653: __srcu_read_unlock <-fsnotify
933               bash-1977  [000] .... 17284.993654: add_preempt_count <-_raw_spin_lock
934               bash-1977  [000] ...1 17284.993655: _raw_spin_unlock <-__close_fd
935               bash-1977  [000] ...1 17284.993656: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
936               bash-1977  [000] .... 17284.993657: filp_close <-__close_fd
937               bash-1977  [000] .... 17284.993657: dnotify_flush <-filp_close
938               sshd-1974  [003] .... 17284.993658: sys_select <-system_call_fastpath
939               ....
940
941 A header is printed with the tracer name that is represented by
942 the trace. In this case the tracer is "function". Then it shows the
943 number of events in the buffer as well as the total number of entries
944 that were written. The difference is the number of entries that were
945 lost due to the buffer filling up (250280 - 140080 = 110200 events
946 lost).
947
948 The header explains the content of the events. Task name "bash", the task
949 PID "1977", the CPU that it was running on "000", the latency format
950 (explained below), the timestamp in <secs>.<usecs> format, the
951 function name that was traced "sys_close" and the parent function that
952 called this function "system_call_fastpath". The timestamp is the time
953 at which the function was entered.
954
955 Latency trace format
956 --------------------
957
958 When the latency-format option is enabled or when one of the latency
959 tracers is set, the trace file gives somewhat more information to see
960 why a latency happened. Here is a typical trace::
961
962   # tracer: irqsoff
963   #
964   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
965   # --------------------------------------------------------------------
966   # latency: 259 us, #4/4, CPU#2 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
967   #    -----------------
968   #    | task: ps-6143 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
969   #    -----------------
970   #  => started at: __lock_task_sighand
971   #  => ended at:   _raw_spin_unlock_irqrestore
972   #
973   #
974   #                  _------=> CPU#            
975   #                 / _-----=> irqs-off        
976   #                | / _----=> need-resched    
977   #                || / _---=> hardirq/softirq 
978   #                ||| / _--=> preempt-depth   
979   #                |||| /     delay             
980   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
981   #     \   /      |||||  \    |   /           
982         ps-6143    2d...    0us!: trace_hardirqs_off <-__lock_task_sighand
983         ps-6143    2d..1  259us+: trace_hardirqs_on <-_raw_spin_unlock_irqrestore
984         ps-6143    2d..1  263us+: time_hardirqs_on <-_raw_spin_unlock_irqrestore
985         ps-6143    2d..1  306us : <stack trace>
986    => trace_hardirqs_on_caller
987    => trace_hardirqs_on
988    => _raw_spin_unlock_irqrestore
989    => do_task_stat
990    => proc_tgid_stat
991    => proc_single_show
992    => seq_read
993    => vfs_read
994    => sys_read
995    => system_call_fastpath
996
997
998 This shows that the current tracer is "irqsoff" tracing the time
999 for which interrupts were disabled. It gives the trace version (which
1000 never changes) and the version of the kernel upon which this was executed on
1001 (3.8). Then it displays the max latency in microseconds (259 us). The number
1002 of trace entries displayed and the total number (both are four: #4/4).
1003 VP, KP, SP, and HP are always zero and are reserved for later use.
1004 #P is the number of online CPUs (#P:4).
1005
1006 The task is the process that was running when the latency
1007 occurred. (ps pid: 6143).
1008
1009 The start and stop (the functions in which the interrupts were
1010 disabled and enabled respectively) that caused the latencies:
1011
1012   - __lock_task_sighand is where the interrupts were disabled.
1013   - _raw_spin_unlock_irqrestore is where they were enabled again.
1014
1015 The next lines after the header are the trace itself. The header
1016 explains which is which.
1017
1018   cmd: The name of the process in the trace.
1019
1020   pid: The PID of that process.
1021
1022   CPU#: The CPU which the process was running on.
1023
1024   irqs-off: 'd' interrupts are disabled. '.' otherwise.
1025         .. caution:: If the architecture does not support a way to
1026                 read the irq flags variable, an 'X' will always
1027                 be printed here.
1028
1029   need-resched:
1030         - 'N' both TIF_NEED_RESCHED and PREEMPT_NEED_RESCHED is set,
1031         - 'n' only TIF_NEED_RESCHED is set,
1032         - 'p' only PREEMPT_NEED_RESCHED is set,
1033         - '.' otherwise.
1034
1035   hardirq/softirq:
1036         - 'Z' - NMI occurred inside a hardirq
1037         - 'z' - NMI is running
1038         - 'H' - hard irq occurred inside a softirq.
1039         - 'h' - hard irq is running
1040         - 's' - soft irq is running
1041         - '.' - normal context.
1042
1043   preempt-depth: The level of preempt_disabled
1044
1045 The above is mostly meaningful for kernel developers.
1046
1047   time:
1048         When the latency-format option is enabled, the trace file
1049         output includes a timestamp relative to the start of the
1050         trace. This differs from the output when latency-format
1051         is disabled, which includes an absolute timestamp.
1052
1053   delay:
1054         This is just to help catch your eye a bit better. And
1055         needs to be fixed to be only relative to the same CPU.
1056         The marks are determined by the difference between this
1057         current trace and the next trace.
1058
1059           - '$' - greater than 1 second
1060           - '@' - greater than 100 millisecond
1061           - '*' - greater than 10 millisecond
1062           - '#' - greater than 1000 microsecond
1063           - '!' - greater than 100 microsecond
1064           - '+' - greater than 10 microsecond
1065           - ' ' - less than or equal to 10 microsecond.
1066
1067   The rest is the same as the 'trace' file.
1068
1069   Note, the latency tracers will usually end with a back trace
1070   to easily find where the latency occurred.
1071
1072 trace_options
1073 -------------
1074
1075 The trace_options file (or the options directory) is used to control
1076 what gets printed in the trace output, or manipulate the tracers.
1077 To see what is available, simply cat the file::
1078
1079   cat trace_options
1080         print-parent
1081         nosym-offset
1082         nosym-addr
1083         noverbose
1084         noraw
1085         nohex
1086         nobin
1087         noblock
1088         nofields
1089         trace_printk
1090         annotate
1091         nouserstacktrace
1092         nosym-userobj
1093         noprintk-msg-only
1094         context-info
1095         nolatency-format
1096         record-cmd
1097         norecord-tgid
1098         overwrite
1099         nodisable_on_free
1100         irq-info
1101         markers
1102         noevent-fork
1103         function-trace
1104         nofunction-fork
1105         nodisplay-graph
1106         nostacktrace
1107         nobranch
1108
1109 To disable one of the options, echo in the option prepended with
1110 "no"::
1111
1112   echo noprint-parent > trace_options
1113
1114 To enable an option, leave off the "no"::
1115
1116   echo sym-offset > trace_options
1117
1118 Here are the available options:
1119
1120   print-parent
1121         On function traces, display the calling (parent)
1122         function as well as the function being traced.
1123         ::
1124
1125           print-parent:
1126            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <-kstrtoul
1127
1128           noprint-parent:
1129            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul
1130
1131
1132   sym-offset
1133         Display not only the function name, but also the
1134         offset in the function. For example, instead of
1135         seeing just "ktime_get", you will see
1136         "ktime_get+0xb/0x20".
1137         ::
1138
1139           sym-offset:
1140            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul+0x6/0xa0
1141
1142   sym-addr
1143         This will also display the function address as well
1144         as the function name.
1145         ::
1146
1147           sym-addr:
1148            bash-4000  [01]  1477.606694: simple_strtoul <c0339346>
1149
1150   verbose
1151         This deals with the trace file when the
1152         latency-format option is enabled.
1153         ::
1154
1155             bash  4000 1 0 00000000 00010a95 [58127d26] 1720.415ms \
1156             (+0.000ms): simple_strtoul (kstrtoul)
1157
1158   raw
1159         This will display raw numbers. This option is best for
1160         use with user applications that can translate the raw
1161         numbers better than having it done in the kernel.
1162
1163   hex
1164         Similar to raw, but the numbers will be in a hexadecimal format.
1165
1166   bin
1167         This will print out the formats in raw binary.
1168
1169   block
1170         When set, reading trace_pipe will not block when polled.
1171
1172   fields
1173         Print the fields as described by their types. This is a better
1174         option than using hex, bin or raw, as it gives a better parsing
1175         of the content of the event.
1176
1177   trace_printk
1178         Can disable trace_printk() from writing into the buffer.
1179
1180   annotate
1181         It is sometimes confusing when the CPU buffers are full
1182         and one CPU buffer had a lot of events recently, thus
1183         a shorter time frame, were another CPU may have only had
1184         a few events, which lets it have older events. When
1185         the trace is reported, it shows the oldest events first,
1186         and it may look like only one CPU ran (the one with the
1187         oldest events). When the annotate option is set, it will
1188         display when a new CPU buffer started::
1189
1190                           <idle>-0     [001] dNs4 21169.031481: wake_up_idle_cpu <-add_timer_on
1191                           <idle>-0     [001] dNs4 21169.031482: _raw_spin_unlock_irqrestore <-add_timer_on
1192                           <idle>-0     [001] .Ns4 21169.031484: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
1193                 ##### CPU 2 buffer started ####
1194                           <idle>-0     [002] .N.1 21169.031484: rcu_idle_exit <-cpu_idle
1195                           <idle>-0     [001] .Ns3 21169.031484: _raw_spin_unlock <-clocksource_watchdog
1196                           <idle>-0     [001] .Ns3 21169.031485: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1197
1198   userstacktrace
1199         This option changes the trace. It records a
1200         stacktrace of the current user space thread after
1201         each trace event.
1202
1203   sym-userobj
1204         when user stacktrace are enabled, look up which
1205         object the address belongs to, and print a
1206         relative address. This is especially useful when
1207         ASLR is on, otherwise you don't get a chance to
1208         resolve the address to object/file/line after
1209         the app is no longer running
1210
1211         The lookup is performed when you read
1212         trace,trace_pipe. Example::
1213
1214                   a.out-1623  [000] 40874.465068: /root/a.out[+0x480] <-/root/a.out[+0
1215                   x494] <- /root/a.out[+0x4a8] <- /lib/libc-2.7.so[+0x1e1a6]
1216
1217
1218   printk-msg-only
1219         When set, trace_printk()s will only show the format
1220         and not their parameters (if trace_bprintk() or
1221         trace_bputs() was used to save the trace_printk()).
1222
1223   context-info
1224         Show only the event data. Hides the comm, PID,
1225         timestamp, CPU, and other useful data.
1226
1227   latency-format
1228         This option changes the trace output. When it is enabled,
1229         the trace displays additional information about the
1230         latency, as described in "Latency trace format".
1231
1232   pause-on-trace
1233         When set, opening the trace file for read, will pause
1234         writing to the ring buffer (as if tracing_on was set to zero).
1235         This simulates the original behavior of the trace file.
1236         When the file is closed, tracing will be enabled again.
1237
1238   hash-ptr
1239         When set, "%p" in the event printk format displays the
1240         hashed pointer value instead of real address.
1241         This will be useful if you want to find out which hashed
1242         value is corresponding to the real value in trace log.
1243
1244   record-cmd
1245         When any event or tracer is enabled, a hook is enabled
1246         in the sched_switch trace point to fill comm cache
1247         with mapped pids and comms. But this may cause some
1248         overhead, and if you only care about pids, and not the
1249         name of the task, disabling this option can lower the
1250         impact of tracing. See "saved_cmdlines".
1251
1252   record-tgid
1253         When any event or tracer is enabled, a hook is enabled
1254         in the sched_switch trace point to fill the cache of
1255         mapped Thread Group IDs (TGID) mapping to pids. See
1256         "saved_tgids".
1257
1258   overwrite
1259         This controls what happens when the trace buffer is
1260         full. If "1" (default), the oldest events are
1261         discarded and overwritten. If "0", then the newest
1262         events are discarded.
1263         (see per_cpu/cpu0/stats for overrun and dropped)
1264
1265   disable_on_free
1266         When the free_buffer is closed, tracing will
1267         stop (tracing_on set to 0).
1268
1269   irq-info
1270         Shows the interrupt, preempt count, need resched data.
1271         When disabled, the trace looks like::
1272
1273                 # tracer: function
1274                 #
1275                 # entries-in-buffer/entries-written: 144405/9452052   #P:4
1276                 #
1277                 #           TASK-PID   CPU#      TIMESTAMP  FUNCTION
1278                 #              | |       |          |         |
1279                           <idle>-0     [002]  23636.756054: ttwu_do_activate.constprop.89 <-try_to_wake_up
1280                           <idle>-0     [002]  23636.756054: activate_task <-ttwu_do_activate.constprop.89
1281                           <idle>-0     [002]  23636.756055: enqueue_task <-activate_task
1282
1283
1284   markers
1285         When set, the trace_marker is writable (only by root).
1286         When disabled, the trace_marker will error with EINVAL
1287         on write.
1288
1289   event-fork
1290         When set, tasks with PIDs listed in set_event_pid will have
1291         the PIDs of their children added to set_event_pid when those
1292         tasks fork. Also, when tasks with PIDs in set_event_pid exit,
1293         their PIDs will be removed from the file.
1294
1295         This affects PIDs listed in set_event_notrace_pid as well.
1296
1297   function-trace
1298         The latency tracers will enable function tracing
1299         if this option is enabled (default it is). When
1300         it is disabled, the latency tracers do not trace
1301         functions. This keeps the overhead of the tracer down
1302         when performing latency tests.
1303
1304   function-fork
1305         When set, tasks with PIDs listed in set_ftrace_pid will
1306         have the PIDs of their children added to set_ftrace_pid
1307         when those tasks fork. Also, when tasks with PIDs in
1308         set_ftrace_pid exit, their PIDs will be removed from the
1309         file.
1310
1311         This affects PIDs in set_ftrace_notrace_pid as well.
1312
1313   display-graph
1314         When set, the latency tracers (irqsoff, wakeup, etc) will
1315         use function graph tracing instead of function tracing.
1316
1317   stacktrace
1318         When set, a stack trace is recorded after any trace event
1319         is recorded.
1320
1321   branch
1322         Enable branch tracing with the tracer. This enables branch
1323         tracer along with the currently set tracer. Enabling this
1324         with the "nop" tracer is the same as just enabling the
1325         "branch" tracer.
1326
1327 .. tip:: Some tracers have their own options. They only appear in this
1328        file when the tracer is active. They always appear in the
1329        options directory.
1330
1331
1332 Here are the per tracer options:
1333
1334 Options for function tracer:
1335
1336   func_stack_trace
1337         When set, a stack trace is recorded after every
1338         function that is recorded. NOTE! Limit the functions
1339         that are recorded before enabling this, with
1340         "set_ftrace_filter" otherwise the system performance
1341         will be critically degraded. Remember to disable
1342         this option before clearing the function filter.
1343
1344 Options for function_graph tracer:
1345
1346  Since the function_graph tracer has a slightly different output
1347  it has its own options to control what is displayed.
1348
1349   funcgraph-overrun
1350         When set, the "overrun" of the graph stack is
1351         displayed after each function traced. The
1352         overrun, is when the stack depth of the calls
1353         is greater than what is reserved for each task.
1354         Each task has a fixed array of functions to
1355         trace in the call graph. If the depth of the
1356         calls exceeds that, the function is not traced.
1357         The overrun is the number of functions missed
1358         due to exceeding this array.
1359
1360   funcgraph-cpu
1361         When set, the CPU number of the CPU where the trace
1362         occurred is displayed.
1363
1364   funcgraph-overhead
1365         When set, if the function takes longer than
1366         A certain amount, then a delay marker is
1367         displayed. See "delay" above, under the
1368         header description.
1369
1370   funcgraph-proc
1371         Unlike other tracers, the process' command line
1372         is not displayed by default, but instead only
1373         when a task is traced in and out during a context
1374         switch. Enabling this options has the command
1375         of each process displayed at every line.
1376
1377   funcgraph-duration
1378         At the end of each function (the return)
1379         the duration of the amount of time in the
1380         function is displayed in microseconds.
1381
1382   funcgraph-abstime
1383         When set, the timestamp is displayed at each line.
1384
1385   funcgraph-irqs
1386         When disabled, functions that happen inside an
1387         interrupt will not be traced.
1388
1389   funcgraph-tail
1390         When set, the return event will include the function
1391         that it represents. By default this is off, and
1392         only a closing curly bracket "}" is displayed for
1393         the return of a function.
1394
1395   funcgraph-retval
1396         When set, the return value of each traced function
1397         will be printed after an equal sign "=". By default
1398         this is off.
1399
1400   funcgraph-retval-hex
1401         When set, the return value will always be printed
1402         in hexadecimal format. If the option is not set and
1403         the return value is an error code, it will be printed
1404         in signed decimal format; otherwise it will also be
1405         printed in hexadecimal format. By default, this option
1406         is off.
1407
1408   sleep-time
1409         When running function graph tracer, to include
1410         the time a task schedules out in its function.
1411         When enabled, it will account time the task has been
1412         scheduled out as part of the function call.
1413
1414   graph-time
1415         When running function profiler with function graph tracer,
1416         to include the time to call nested functions. When this is
1417         not set, the time reported for the function will only
1418         include the time the function itself executed for, not the
1419         time for functions that it called.
1420
1421 Options for blk tracer:
1422
1423   blk_classic
1424         Shows a more minimalistic output.
1425
1426
1427 irqsoff
1428 -------
1429
1430 When interrupts are disabled, the CPU can not react to any other
1431 external event (besides NMIs and SMIs). This prevents the timer
1432 interrupt from triggering or the mouse interrupt from letting
1433 the kernel know of a new mouse event. The result is a latency
1434 with the reaction time.
1435
1436 The irqsoff tracer tracks the time for which interrupts are
1437 disabled. When a new maximum latency is hit, the tracer saves
1438 the trace leading up to that latency point so that every time a
1439 new maximum is reached, the old saved trace is discarded and the
1440 new trace is saved.
1441
1442 To reset the maximum, echo 0 into tracing_max_latency. Here is
1443 an example::
1444
1445   # echo 0 > options/function-trace
1446   # echo irqsoff > current_tracer
1447   # echo 1 > tracing_on
1448   # echo 0 > tracing_max_latency
1449   # ls -ltr
1450   [...]
1451   # echo 0 > tracing_on
1452   # cat trace
1453   # tracer: irqsoff
1454   #
1455   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1456   # --------------------------------------------------------------------
1457   # latency: 16 us, #4/4, CPU#0 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1458   #    -----------------
1459   #    | task: swapper/0-0 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1460   #    -----------------
1461   #  => started at: run_timer_softirq
1462   #  => ended at:   run_timer_softirq
1463   #
1464   #
1465   #                  _------=> CPU#            
1466   #                 / _-----=> irqs-off        
1467   #                | / _----=> need-resched    
1468   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1469   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1470   #                |||| /     delay             
1471   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1472   #     \   /      |||||  \    |   /           
1473     <idle>-0       0d.s2    0us+: _raw_spin_lock_irq <-run_timer_softirq
1474     <idle>-0       0dNs3   17us : _raw_spin_unlock_irq <-run_timer_softirq
1475     <idle>-0       0dNs3   17us+: trace_hardirqs_on <-run_timer_softirq
1476     <idle>-0       0dNs3   25us : <stack trace>
1477    => _raw_spin_unlock_irq
1478    => run_timer_softirq
1479    => __do_softirq
1480    => call_softirq
1481    => do_softirq
1482    => irq_exit
1483    => smp_apic_timer_interrupt
1484    => apic_timer_interrupt
1485    => rcu_idle_exit
1486    => cpu_idle
1487    => rest_init
1488    => start_kernel
1489    => x86_64_start_reservations
1490    => x86_64_start_kernel
1491
1492 Here we see that we had a latency of 16 microseconds (which is
1493 very good). The _raw_spin_lock_irq in run_timer_softirq disabled
1494 interrupts. The difference between the 16 and the displayed
1495 timestamp 25us occurred because the clock was incremented
1496 between the time of recording the max latency and the time of
1497 recording the function that had that latency.
1498
1499 Note the above example had function-trace not set. If we set
1500 function-trace, we get a much larger output::
1501
1502  with echo 1 > options/function-trace
1503
1504   # tracer: irqsoff
1505   #
1506   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1507   # --------------------------------------------------------------------
1508   # latency: 71 us, #168/168, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1509   #    -----------------
1510   #    | task: bash-2042 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1511   #    -----------------
1512   #  => started at: ata_scsi_queuecmd
1513   #  => ended at:   ata_scsi_queuecmd
1514   #
1515   #
1516   #                  _------=> CPU#            
1517   #                 / _-----=> irqs-off        
1518   #                | / _----=> need-resched    
1519   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1520   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1521   #                |||| /     delay             
1522   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1523   #     \   /      |||||  \    |   /           
1524       bash-2042    3d...    0us : _raw_spin_lock_irqsave <-ata_scsi_queuecmd
1525       bash-2042    3d...    0us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
1526       bash-2042    3d..1    1us : ata_scsi_find_dev <-ata_scsi_queuecmd
1527       bash-2042    3d..1    1us : __ata_scsi_find_dev <-ata_scsi_find_dev
1528       bash-2042    3d..1    2us : ata_find_dev.part.14 <-__ata_scsi_find_dev
1529       bash-2042    3d..1    2us : ata_qc_new_init <-__ata_scsi_queuecmd
1530       bash-2042    3d..1    3us : ata_sg_init <-__ata_scsi_queuecmd
1531       bash-2042    3d..1    4us : ata_scsi_rw_xlat <-__ata_scsi_queuecmd
1532       bash-2042    3d..1    4us : ata_build_rw_tf <-ata_scsi_rw_xlat
1533   [...]
1534       bash-2042    3d..1   67us : delay_tsc <-__delay
1535       bash-2042    3d..1   67us : add_preempt_count <-delay_tsc
1536       bash-2042    3d..2   67us : sub_preempt_count <-delay_tsc
1537       bash-2042    3d..1   67us : add_preempt_count <-delay_tsc
1538       bash-2042    3d..2   68us : sub_preempt_count <-delay_tsc
1539       bash-2042    3d..1   68us+: ata_bmdma_start <-ata_bmdma_qc_issue
1540       bash-2042    3d..1   71us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1541       bash-2042    3d..1   71us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1542       bash-2042    3d..1   72us+: trace_hardirqs_on <-ata_scsi_queuecmd
1543       bash-2042    3d..1  120us : <stack trace>
1544    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1545    => ata_scsi_queuecmd
1546    => scsi_dispatch_cmd
1547    => scsi_request_fn
1548    => __blk_run_queue_uncond
1549    => __blk_run_queue
1550    => blk_queue_bio
1551    => submit_bio_noacct
1552    => submit_bio
1553    => submit_bh
1554    => __ext3_get_inode_loc
1555    => ext3_iget
1556    => ext3_lookup
1557    => lookup_real
1558    => __lookup_hash
1559    => walk_component
1560    => lookup_last
1561    => path_lookupat
1562    => filename_lookup
1563    => user_path_at_empty
1564    => user_path_at
1565    => vfs_fstatat
1566    => vfs_stat
1567    => sys_newstat
1568    => system_call_fastpath
1569
1570
1571 Here we traced a 71 microsecond latency. But we also see all the
1572 functions that were called during that time. Note that by
1573 enabling function tracing, we incur an added overhead. This
1574 overhead may extend the latency times. But nevertheless, this
1575 trace has provided some very helpful debugging information.
1576
1577 If we prefer function graph output instead of function, we can set
1578 display-graph option::
1579
1580  with echo 1 > options/display-graph
1581
1582   # tracer: irqsoff
1583   #
1584   # irqsoff latency trace v1.1.5 on 4.20.0-rc6+
1585   # --------------------------------------------------------------------
1586   # latency: 3751 us, #274/274, CPU#0 | (M:desktop VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1587   #    -----------------
1588   #    | task: bash-1507 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1589   #    -----------------
1590   #  => started at: free_debug_processing
1591   #  => ended at:   return_to_handler
1592   #
1593   #
1594   #                                       _-----=> irqs-off
1595   #                                      / _----=> need-resched
1596   #                                     | / _---=> hardirq/softirq
1597   #                                     || / _--=> preempt-depth
1598   #                                     ||| /
1599   #   REL TIME      CPU  TASK/PID       ||||     DURATION                  FUNCTION CALLS
1600   #      |          |     |    |        ||||      |   |                     |   |   |   |
1601           0 us |   0)   bash-1507    |  d... |   0.000 us    |  _raw_spin_lock_irqsave();
1602           0 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.378 us    |    do_raw_spin_trylock();
1603           1 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |    set_track() {
1604           2 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |      save_stack_trace() {
1605           2 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |        __save_stack_trace() {
1606           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |          __unwind_start() {
1607           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |               |            get_stack_info() {
1608           3 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |   0.351 us    |              in_task_stack();
1609           4 us |   0)   bash-1507    |  d..2 |   1.107 us    |            }
1610   [...]
1611        3750 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.516 us    |      do_raw_spin_unlock();
1612        3750 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.000 us    |  _raw_spin_unlock_irqrestore();
1613        3764 us |   0)   bash-1507    |  d..1 |   0.000 us    |  tracer_hardirqs_on();
1614       bash-1507    0d..1 3792us : <stack trace>
1615    => free_debug_processing
1616    => __slab_free
1617    => kmem_cache_free
1618    => vm_area_free
1619    => remove_vma
1620    => exit_mmap
1621    => mmput
1622    => begin_new_exec
1623    => load_elf_binary
1624    => search_binary_handler
1625    => __do_execve_file.isra.32
1626    => __x64_sys_execve
1627    => do_syscall_64
1628    => entry_SYSCALL_64_after_hwframe
1629
1630 preemptoff
1631 ----------
1632
1633 When preemption is disabled, we may be able to receive
1634 interrupts but the task cannot be preempted and a higher
1635 priority task must wait for preemption to be enabled again
1636 before it can preempt a lower priority task.
1637
1638 The preemptoff tracer traces the places that disable preemption.
1639 Like the irqsoff tracer, it records the maximum latency for
1640 which preemption was disabled. The control of preemptoff tracer
1641 is much like the irqsoff tracer.
1642 ::
1643
1644   # echo 0 > options/function-trace
1645   # echo preemptoff > current_tracer
1646   # echo 1 > tracing_on
1647   # echo 0 > tracing_max_latency
1648   # ls -ltr
1649   [...]
1650   # echo 0 > tracing_on
1651   # cat trace
1652   # tracer: preemptoff
1653   #
1654   # preemptoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1655   # --------------------------------------------------------------------
1656   # latency: 46 us, #4/4, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1657   #    -----------------
1658   #    | task: sshd-1991 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1659   #    -----------------
1660   #  => started at: do_IRQ
1661   #  => ended at:   do_IRQ
1662   #
1663   #
1664   #                  _------=> CPU#            
1665   #                 / _-----=> irqs-off        
1666   #                | / _----=> need-resched    
1667   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1668   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1669   #                |||| /     delay             
1670   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1671   #     \   /      |||||  \    |   /           
1672       sshd-1991    1d.h.    0us+: irq_enter <-do_IRQ
1673       sshd-1991    1d..1   46us : irq_exit <-do_IRQ
1674       sshd-1991    1d..1   47us+: trace_preempt_on <-do_IRQ
1675       sshd-1991    1d..1   52us : <stack trace>
1676    => sub_preempt_count
1677    => irq_exit
1678    => do_IRQ
1679    => ret_from_intr
1680
1681
1682 This has some more changes. Preemption was disabled when an
1683 interrupt came in (notice the 'h'), and was enabled on exit.
1684 But we also see that interrupts have been disabled when entering
1685 the preempt off section and leaving it (the 'd'). We do not know if
1686 interrupts were enabled in the mean time or shortly after this
1687 was over.
1688 ::
1689
1690   # tracer: preemptoff
1691   #
1692   # preemptoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1693   # --------------------------------------------------------------------
1694   # latency: 83 us, #241/241, CPU#1 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1695   #    -----------------
1696   #    | task: bash-1994 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1697   #    -----------------
1698   #  => started at: wake_up_new_task
1699   #  => ended at:   task_rq_unlock
1700   #
1701   #
1702   #                  _------=> CPU#            
1703   #                 / _-----=> irqs-off        
1704   #                | / _----=> need-resched    
1705   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1706   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1707   #                |||| /     delay             
1708   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1709   #     \   /      |||||  \    |   /           
1710       bash-1994    1d..1    0us : _raw_spin_lock_irqsave <-wake_up_new_task
1711       bash-1994    1d..1    0us : select_task_rq_fair <-select_task_rq
1712       bash-1994    1d..1    1us : __rcu_read_lock <-select_task_rq_fair
1713       bash-1994    1d..1    1us : source_load <-select_task_rq_fair
1714       bash-1994    1d..1    1us : source_load <-select_task_rq_fair
1715   [...]
1716       bash-1994    1d..1   12us : irq_enter <-smp_apic_timer_interrupt
1717       bash-1994    1d..1   12us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1718       bash-1994    1d..1   13us : add_preempt_count <-irq_enter
1719       bash-1994    1d.h1   13us : exit_idle <-smp_apic_timer_interrupt
1720       bash-1994    1d.h1   13us : hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
1721       bash-1994    1d.h1   13us : _raw_spin_lock <-hrtimer_interrupt
1722       bash-1994    1d.h1   14us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
1723       bash-1994    1d.h2   14us : ktime_get_update_offsets <-hrtimer_interrupt
1724   [...]
1725       bash-1994    1d.h1   35us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
1726       bash-1994    1d.h1   35us : irq_exit <-smp_apic_timer_interrupt
1727       bash-1994    1d.h1   36us : sub_preempt_count <-irq_exit
1728       bash-1994    1d..2   36us : do_softirq <-irq_exit
1729       bash-1994    1d..2   36us : __do_softirq <-call_softirq
1730       bash-1994    1d..2   36us : __local_bh_disable <-__do_softirq
1731       bash-1994    1d.s2   37us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
1732       bash-1994    1d.s3   38us : _raw_spin_unlock <-run_timer_softirq
1733       bash-1994    1d.s3   39us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1734       bash-1994    1d.s2   39us : call_timer_fn <-run_timer_softirq
1735   [...]
1736       bash-1994    1dNs2   81us : cpu_needs_another_gp <-rcu_process_callbacks
1737       bash-1994    1dNs2   82us : __local_bh_enable <-__do_softirq
1738       bash-1994    1dNs2   82us : sub_preempt_count <-__local_bh_enable
1739       bash-1994    1dN.2   82us : idle_cpu <-irq_exit
1740       bash-1994    1dN.2   83us : rcu_irq_exit <-irq_exit
1741       bash-1994    1dN.2   83us : sub_preempt_count <-irq_exit
1742       bash-1994    1.N.1   84us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-task_rq_unlock
1743       bash-1994    1.N.1   84us+: trace_preempt_on <-task_rq_unlock
1744       bash-1994    1.N.1  104us : <stack trace>
1745    => sub_preempt_count
1746    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1747    => task_rq_unlock
1748    => wake_up_new_task
1749    => do_fork
1750    => sys_clone
1751    => stub_clone
1752
1753
1754 The above is an example of the preemptoff trace with
1755 function-trace set. Here we see that interrupts were not disabled
1756 the entire time. The irq_enter code lets us know that we entered
1757 an interrupt 'h'. Before that, the functions being traced still
1758 show that it is not in an interrupt, but we can see from the
1759 functions themselves that this is not the case.
1760
1761 preemptirqsoff
1762 --------------
1763
1764 Knowing the locations that have interrupts disabled or
1765 preemption disabled for the longest times is helpful. But
1766 sometimes we would like to know when either preemption and/or
1767 interrupts are disabled.
1768
1769 Consider the following code::
1770
1771     local_irq_disable();
1772     call_function_with_irqs_off();
1773     preempt_disable();
1774     call_function_with_irqs_and_preemption_off();
1775     local_irq_enable();
1776     call_function_with_preemption_off();
1777     preempt_enable();
1778
1779 The irqsoff tracer will record the total length of
1780 call_function_with_irqs_off() and
1781 call_function_with_irqs_and_preemption_off().
1782
1783 The preemptoff tracer will record the total length of
1784 call_function_with_irqs_and_preemption_off() and
1785 call_function_with_preemption_off().
1786
1787 But neither will trace the time that interrupts and/or
1788 preemption is disabled. This total time is the time that we can
1789 not schedule. To record this time, use the preemptirqsoff
1790 tracer.
1791
1792 Again, using this trace is much like the irqsoff and preemptoff
1793 tracers.
1794 ::
1795
1796   # echo 0 > options/function-trace
1797   # echo preemptirqsoff > current_tracer
1798   # echo 1 > tracing_on
1799   # echo 0 > tracing_max_latency
1800   # ls -ltr
1801   [...]
1802   # echo 0 > tracing_on
1803   # cat trace
1804   # tracer: preemptirqsoff
1805   #
1806   # preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1807   # --------------------------------------------------------------------
1808   # latency: 100 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1809   #    -----------------
1810   #    | task: ls-2230 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1811   #    -----------------
1812   #  => started at: ata_scsi_queuecmd
1813   #  => ended at:   ata_scsi_queuecmd
1814   #
1815   #
1816   #                  _------=> CPU#            
1817   #                 / _-----=> irqs-off        
1818   #                | / _----=> need-resched    
1819   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1820   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1821   #                |||| /     delay             
1822   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1823   #     \   /      |||||  \    |   /           
1824         ls-2230    3d...    0us+: _raw_spin_lock_irqsave <-ata_scsi_queuecmd
1825         ls-2230    3...1  100us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-ata_scsi_queuecmd
1826         ls-2230    3...1  101us+: trace_preempt_on <-ata_scsi_queuecmd
1827         ls-2230    3...1  111us : <stack trace>
1828    => sub_preempt_count
1829    => _raw_spin_unlock_irqrestore
1830    => ata_scsi_queuecmd
1831    => scsi_dispatch_cmd
1832    => scsi_request_fn
1833    => __blk_run_queue_uncond
1834    => __blk_run_queue
1835    => blk_queue_bio
1836    => submit_bio_noacct
1837    => submit_bio
1838    => submit_bh
1839    => ext3_bread
1840    => ext3_dir_bread
1841    => htree_dirblock_to_tree
1842    => ext3_htree_fill_tree
1843    => ext3_readdir
1844    => vfs_readdir
1845    => sys_getdents
1846    => system_call_fastpath
1847
1848
1849 The trace_hardirqs_off_thunk is called from assembly on x86 when
1850 interrupts are disabled in the assembly code. Without the
1851 function tracing, we do not know if interrupts were enabled
1852 within the preemption points. We do see that it started with
1853 preemption enabled.
1854
1855 Here is a trace with function-trace set::
1856
1857   # tracer: preemptirqsoff
1858   #
1859   # preemptirqsoff latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1860   # --------------------------------------------------------------------
1861   # latency: 161 us, #339/339, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1862   #    -----------------
1863   #    | task: ls-2269 (uid:0 nice:0 policy:0 rt_prio:0)
1864   #    -----------------
1865   #  => started at: schedule
1866   #  => ended at:   mutex_unlock
1867   #
1868   #
1869   #                  _------=> CPU#            
1870   #                 / _-----=> irqs-off        
1871   #                | / _----=> need-resched    
1872   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1873   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1874   #                |||| /     delay             
1875   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1876   #     \   /      |||||  \    |   /           
1877   kworker/-59      3...1    0us : __schedule <-schedule
1878   kworker/-59      3d..1    0us : rcu_preempt_qs <-rcu_note_context_switch
1879   kworker/-59      3d..1    1us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
1880   kworker/-59      3d..2    1us : deactivate_task <-__schedule
1881   kworker/-59      3d..2    1us : dequeue_task <-deactivate_task
1882   kworker/-59      3d..2    2us : update_rq_clock <-dequeue_task
1883   kworker/-59      3d..2    2us : dequeue_task_fair <-dequeue_task
1884   kworker/-59      3d..2    2us : update_curr <-dequeue_task_fair
1885   kworker/-59      3d..2    2us : update_min_vruntime <-update_curr
1886   kworker/-59      3d..2    3us : cpuacct_charge <-update_curr
1887   kworker/-59      3d..2    3us : __rcu_read_lock <-cpuacct_charge
1888   kworker/-59      3d..2    3us : __rcu_read_unlock <-cpuacct_charge
1889   kworker/-59      3d..2    3us : update_cfs_rq_blocked_load <-dequeue_task_fair
1890   kworker/-59      3d..2    4us : clear_buddies <-dequeue_task_fair
1891   kworker/-59      3d..2    4us : account_entity_dequeue <-dequeue_task_fair
1892   kworker/-59      3d..2    4us : update_min_vruntime <-dequeue_task_fair
1893   kworker/-59      3d..2    4us : update_cfs_shares <-dequeue_task_fair
1894   kworker/-59      3d..2    5us : hrtick_update <-dequeue_task_fair
1895   kworker/-59      3d..2    5us : wq_worker_sleeping <-__schedule
1896   kworker/-59      3d..2    5us : kthread_data <-wq_worker_sleeping
1897   kworker/-59      3d..2    5us : put_prev_task_fair <-__schedule
1898   kworker/-59      3d..2    6us : pick_next_task_fair <-pick_next_task
1899   kworker/-59      3d..2    6us : clear_buddies <-pick_next_task_fair
1900   kworker/-59      3d..2    6us : set_next_entity <-pick_next_task_fair
1901   kworker/-59      3d..2    6us : update_stats_wait_end <-set_next_entity
1902         ls-2269    3d..2    7us : finish_task_switch <-__schedule
1903         ls-2269    3d..2    7us : _raw_spin_unlock_irq <-finish_task_switch
1904         ls-2269    3d..2    8us : do_IRQ <-ret_from_intr
1905         ls-2269    3d..2    8us : irq_enter <-do_IRQ
1906         ls-2269    3d..2    8us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1907         ls-2269    3d..2    9us : add_preempt_count <-irq_enter
1908         ls-2269    3d.h2    9us : exit_idle <-do_IRQ
1909   [...]
1910         ls-2269    3d.h3   20us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
1911         ls-2269    3d.h2   20us : irq_exit <-do_IRQ
1912         ls-2269    3d.h2   21us : sub_preempt_count <-irq_exit
1913         ls-2269    3d..3   21us : do_softirq <-irq_exit
1914         ls-2269    3d..3   21us : __do_softirq <-call_softirq
1915         ls-2269    3d..3   21us+: __local_bh_disable <-__do_softirq
1916         ls-2269    3d.s4   29us : sub_preempt_count <-_local_bh_enable_ip
1917         ls-2269    3d.s5   29us : sub_preempt_count <-_local_bh_enable_ip
1918         ls-2269    3d.s5   31us : do_IRQ <-ret_from_intr
1919         ls-2269    3d.s5   31us : irq_enter <-do_IRQ
1920         ls-2269    3d.s5   31us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1921   [...]
1922         ls-2269    3d.s5   31us : rcu_irq_enter <-irq_enter
1923         ls-2269    3d.s5   32us : add_preempt_count <-irq_enter
1924         ls-2269    3d.H5   32us : exit_idle <-do_IRQ
1925         ls-2269    3d.H5   32us : handle_irq <-do_IRQ
1926         ls-2269    3d.H5   32us : irq_to_desc <-handle_irq
1927         ls-2269    3d.H5   33us : handle_fasteoi_irq <-handle_irq
1928   [...]
1929         ls-2269    3d.s5  158us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-rtl8139_poll
1930         ls-2269    3d.s3  158us : net_rps_action_and_irq_enable.isra.65 <-net_rx_action
1931         ls-2269    3d.s3  159us : __local_bh_enable <-__do_softirq
1932         ls-2269    3d.s3  159us : sub_preempt_count <-__local_bh_enable
1933         ls-2269    3d..3  159us : idle_cpu <-irq_exit
1934         ls-2269    3d..3  159us : rcu_irq_exit <-irq_exit
1935         ls-2269    3d..3  160us : sub_preempt_count <-irq_exit
1936         ls-2269    3d...  161us : __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
1937         ls-2269    3d...  162us+: trace_hardirqs_on <-mutex_unlock
1938         ls-2269    3d...  186us : <stack trace>
1939    => __mutex_unlock_slowpath
1940    => mutex_unlock
1941    => process_output
1942    => n_tty_write
1943    => tty_write
1944    => vfs_write
1945    => sys_write
1946    => system_call_fastpath
1947
1948 This is an interesting trace. It started with kworker running and
1949 scheduling out and ls taking over. But as soon as ls released the
1950 rq lock and enabled interrupts (but not preemption) an interrupt
1951 triggered. When the interrupt finished, it started running softirqs.
1952 But while the softirq was running, another interrupt triggered.
1953 When an interrupt is running inside a softirq, the annotation is 'H'.
1954
1955
1956 wakeup
1957 ------
1958
1959 One common case that people are interested in tracing is the
1960 time it takes for a task that is woken to actually wake up.
1961 Now for non Real-Time tasks, this can be arbitrary. But tracing
1962 it none the less can be interesting. 
1963
1964 Without function tracing::
1965
1966   # echo 0 > options/function-trace
1967   # echo wakeup > current_tracer
1968   # echo 1 > tracing_on
1969   # echo 0 > tracing_max_latency
1970   # chrt -f 5 sleep 1
1971   # echo 0 > tracing_on
1972   # cat trace
1973   # tracer: wakeup
1974   #
1975   # wakeup latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
1976   # --------------------------------------------------------------------
1977   # latency: 15 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
1978   #    -----------------
1979   #    | task: kworker/3:1H-312 (uid:0 nice:-20 policy:0 rt_prio:0)
1980   #    -----------------
1981   #
1982   #                  _------=> CPU#            
1983   #                 / _-----=> irqs-off        
1984   #                | / _----=> need-resched    
1985   #                || / _---=> hardirq/softirq 
1986   #                ||| / _--=> preempt-depth   
1987   #                |||| /     delay             
1988   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
1989   #     \   /      |||||  \    |   /           
1990     <idle>-0       3dNs7    0us :      0:120:R   + [003]   312:100:R kworker/3:1H
1991     <idle>-0       3dNs7    1us+: ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
1992     <idle>-0       3d..3   15us : __schedule <-schedule
1993     <idle>-0       3d..3   15us :      0:120:R ==> [003]   312:100:R kworker/3:1H
1994
1995 The tracer only traces the highest priority task in the system
1996 to avoid tracing the normal circumstances. Here we see that
1997 the kworker with a nice priority of -20 (not very nice), took
1998 just 15 microseconds from the time it woke up, to the time it
1999 ran.
2000
2001 Non Real-Time tasks are not that interesting. A more interesting
2002 trace is to concentrate only on Real-Time tasks.
2003
2004 wakeup_rt
2005 ---------
2006
2007 In a Real-Time environment it is very important to know the
2008 wakeup time it takes for the highest priority task that is woken
2009 up to the time that it executes. This is also known as "schedule
2010 latency". I stress the point that this is about RT tasks. It is
2011 also important to know the scheduling latency of non-RT tasks,
2012 but the average schedule latency is better for non-RT tasks.
2013 Tools like LatencyTop are more appropriate for such
2014 measurements.
2015
2016 Real-Time environments are interested in the worst case latency.
2017 That is the longest latency it takes for something to happen,
2018 and not the average. We can have a very fast scheduler that may
2019 only have a large latency once in a while, but that would not
2020 work well with Real-Time tasks.  The wakeup_rt tracer was designed
2021 to record the worst case wakeups of RT tasks. Non-RT tasks are
2022 not recorded because the tracer only records one worst case and
2023 tracing non-RT tasks that are unpredictable will overwrite the
2024 worst case latency of RT tasks (just run the normal wakeup
2025 tracer for a while to see that effect).
2026
2027 Since this tracer only deals with RT tasks, we will run this
2028 slightly differently than we did with the previous tracers.
2029 Instead of performing an 'ls', we will run 'sleep 1' under
2030 'chrt' which changes the priority of the task.
2031 ::
2032
2033   # echo 0 > options/function-trace
2034   # echo wakeup_rt > current_tracer
2035   # echo 1 > tracing_on
2036   # echo 0 > tracing_max_latency
2037   # chrt -f 5 sleep 1
2038   # echo 0 > tracing_on
2039   # cat trace
2040   # tracer: wakeup
2041   #
2042   # tracer: wakeup_rt
2043   #
2044   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
2045   # --------------------------------------------------------------------
2046   # latency: 5 us, #4/4, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
2047   #    -----------------
2048   #    | task: sleep-2389 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
2049   #    -----------------
2050   #
2051   #                  _------=> CPU#            
2052   #                 / _-----=> irqs-off        
2053   #                | / _----=> need-resched    
2054   #                || / _---=> hardirq/softirq 
2055   #                ||| / _--=> preempt-depth   
2056   #                |||| /     delay             
2057   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
2058   #     \   /      |||||  \    |   /           
2059     <idle>-0       3d.h4    0us :      0:120:R   + [003]  2389: 94:R sleep
2060     <idle>-0       3d.h4    1us+: ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
2061     <idle>-0       3d..3    5us : __schedule <-schedule
2062     <idle>-0       3d..3    5us :      0:120:R ==> [003]  2389: 94:R sleep
2063
2064
2065 Running this on an idle system, we see that it only took 5 microseconds
2066 to perform the task switch.  Note, since the trace point in the schedule
2067 is before the actual "switch", we stop the tracing when the recorded task
2068 is about to schedule in. This may change if we add a new marker at the
2069 end of the scheduler.
2070
2071 Notice that the recorded task is 'sleep' with the PID of 2389
2072 and it has an rt_prio of 5. This priority is user-space priority
2073 and not the internal kernel priority. The policy is 1 for
2074 SCHED_FIFO and 2 for SCHED_RR.
2075
2076 Note, that the trace data shows the internal priority (99 - rtprio).
2077 ::
2078
2079   <idle>-0       3d..3    5us :      0:120:R ==> [003]  2389: 94:R sleep
2080
2081 The 0:120:R means idle was running with a nice priority of 0 (120 - 120)
2082 and in the running state 'R'. The sleep task was scheduled in with
2083 2389: 94:R. That is the priority is the kernel rtprio (99 - 5 = 94)
2084 and it too is in the running state.
2085
2086 Doing the same with chrt -r 5 and function-trace set.
2087 ::
2088
2089   echo 1 > options/function-trace
2090
2091   # tracer: wakeup_rt
2092   #
2093   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
2094   # --------------------------------------------------------------------
2095   # latency: 29 us, #85/85, CPU#3 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
2096   #    -----------------
2097   #    | task: sleep-2448 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
2098   #    -----------------
2099   #
2100   #                  _------=> CPU#            
2101   #                 / _-----=> irqs-off        
2102   #                | / _----=> need-resched    
2103   #                || / _---=> hardirq/softirq 
2104   #                ||| / _--=> preempt-depth   
2105   #                |||| /     delay             
2106   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
2107   #     \   /      |||||  \    |   /           
2108     <idle>-0       3d.h4    1us+:      0:120:R   + [003]  2448: 94:R sleep
2109     <idle>-0       3d.h4    2us : ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
2110     <idle>-0       3d.h3    3us : check_preempt_curr <-ttwu_do_wakeup
2111     <idle>-0       3d.h3    3us : resched_curr <-check_preempt_curr
2112     <idle>-0       3dNh3    4us : task_woken_rt <-ttwu_do_wakeup
2113     <idle>-0       3dNh3    4us : _raw_spin_unlock <-try_to_wake_up
2114     <idle>-0       3dNh3    4us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
2115     <idle>-0       3dNh2    5us : ttwu_stat <-try_to_wake_up
2116     <idle>-0       3dNh2    5us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-try_to_wake_up
2117     <idle>-0       3dNh2    6us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
2118     <idle>-0       3dNh1    6us : _raw_spin_lock <-__run_hrtimer
2119     <idle>-0       3dNh1    6us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
2120     <idle>-0       3dNh2    7us : _raw_spin_unlock <-hrtimer_interrupt
2121     <idle>-0       3dNh2    7us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
2122     <idle>-0       3dNh1    7us : tick_program_event <-hrtimer_interrupt
2123     <idle>-0       3dNh1    7us : clockevents_program_event <-tick_program_event
2124     <idle>-0       3dNh1    8us : ktime_get <-clockevents_program_event
2125     <idle>-0       3dNh1    8us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
2126     <idle>-0       3dNh1    8us : irq_exit <-smp_apic_timer_interrupt
2127     <idle>-0       3dNh1    9us : sub_preempt_count <-irq_exit
2128     <idle>-0       3dN.2    9us : idle_cpu <-irq_exit
2129     <idle>-0       3dN.2    9us : rcu_irq_exit <-irq_exit
2130     <idle>-0       3dN.2   10us : rcu_eqs_enter_common.isra.45 <-rcu_irq_exit
2131     <idle>-0       3dN.2   10us : sub_preempt_count <-irq_exit
2132     <idle>-0       3.N.1   11us : rcu_idle_exit <-cpu_idle
2133     <idle>-0       3dN.1   11us : rcu_eqs_exit_common.isra.43 <-rcu_idle_exit
2134     <idle>-0       3.N.1   11us : tick_nohz_idle_exit <-cpu_idle
2135     <idle>-0       3dN.1   12us : menu_hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
2136     <idle>-0       3dN.1   12us : ktime_get <-tick_nohz_idle_exit
2137     <idle>-0       3dN.1   12us : tick_do_update_jiffies64 <-tick_nohz_idle_exit
2138     <idle>-0       3dN.1   13us : cpu_load_update_nohz <-tick_nohz_idle_exit
2139     <idle>-0       3dN.1   13us : _raw_spin_lock <-cpu_load_update_nohz
2140     <idle>-0       3dN.1   13us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock
2141     <idle>-0       3dN.2   13us : __cpu_load_update <-cpu_load_update_nohz
2142     <idle>-0       3dN.2   14us : sched_avg_update <-__cpu_load_update
2143     <idle>-0       3dN.2   14us : _raw_spin_unlock <-cpu_load_update_nohz
2144     <idle>-0       3dN.2   14us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
2145     <idle>-0       3dN.1   15us : calc_load_nohz_stop <-tick_nohz_idle_exit
2146     <idle>-0       3dN.1   15us : touch_softlockup_watchdog <-tick_nohz_idle_exit
2147     <idle>-0       3dN.1   15us : hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
2148     <idle>-0       3dN.1   15us : hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
2149     <idle>-0       3dN.1   16us : lock_hrtimer_base.isra.18 <-hrtimer_try_to_cancel
2150     <idle>-0       3dN.1   16us : _raw_spin_lock_irqsave <-lock_hrtimer_base.isra.18
2151     <idle>-0       3dN.1   16us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
2152     <idle>-0       3dN.2   17us : __remove_hrtimer <-remove_hrtimer.part.16
2153     <idle>-0       3dN.2   17us : hrtimer_force_reprogram <-__remove_hrtimer
2154     <idle>-0       3dN.2   17us : tick_program_event <-hrtimer_force_reprogram
2155     <idle>-0       3dN.2   18us : clockevents_program_event <-tick_program_event
2156     <idle>-0       3dN.2   18us : ktime_get <-clockevents_program_event
2157     <idle>-0       3dN.2   18us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
2158     <idle>-0       3dN.2   19us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-hrtimer_try_to_cancel
2159     <idle>-0       3dN.2   19us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
2160     <idle>-0       3dN.1   19us : hrtimer_forward <-tick_nohz_idle_exit
2161     <idle>-0       3dN.1   20us : ktime_add_safe <-hrtimer_forward
2162     <idle>-0       3dN.1   20us : ktime_add_safe <-hrtimer_forward
2163     <idle>-0       3dN.1   20us : hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_expires.constprop.11
2164     <idle>-0       3dN.1   20us : __hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_range_ns
2165     <idle>-0       3dN.1   21us : lock_hrtimer_base.isra.18 <-__hrtimer_start_range_ns
2166     <idle>-0       3dN.1   21us : _raw_spin_lock_irqsave <-lock_hrtimer_base.isra.18
2167     <idle>-0       3dN.1   21us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
2168     <idle>-0       3dN.2   22us : ktime_add_safe <-__hrtimer_start_range_ns
2169     <idle>-0       3dN.2   22us : enqueue_hrtimer <-__hrtimer_start_range_ns
2170     <idle>-0       3dN.2   22us : tick_program_event <-__hrtimer_start_range_ns
2171     <idle>-0       3dN.2   23us : clockevents_program_event <-tick_program_event
2172     <idle>-0       3dN.2   23us : ktime_get <-clockevents_program_event
2173     <idle>-0       3dN.2   23us : lapic_next_event <-clockevents_program_event
2174     <idle>-0       3dN.2   24us : _raw_spin_unlock_irqrestore <-__hrtimer_start_range_ns
2175     <idle>-0       3dN.2   24us : sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock_irqrestore
2176     <idle>-0       3dN.1   24us : account_idle_ticks <-tick_nohz_idle_exit
2177     <idle>-0       3dN.1   24us : account_idle_time <-account_idle_ticks
2178     <idle>-0       3.N.1   25us : sub_preempt_count <-cpu_idle
2179     <idle>-0       3.N..   25us : schedule <-cpu_idle
2180     <idle>-0       3.N..   25us : __schedule <-preempt_schedule
2181     <idle>-0       3.N..   26us : add_preempt_count <-__schedule
2182     <idle>-0       3.N.1   26us : rcu_note_context_switch <-__schedule
2183     <idle>-0       3.N.1   26us : rcu_sched_qs <-rcu_note_context_switch
2184     <idle>-0       3dN.1   27us : rcu_preempt_qs <-rcu_note_context_switch
2185     <idle>-0       3.N.1   27us : _raw_spin_lock_irq <-__schedule
2186     <idle>-0       3dN.1   27us : add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irq
2187     <idle>-0       3dN.2   28us : put_prev_task_idle <-__schedule
2188     <idle>-0       3dN.2   28us : pick_next_task_stop <-pick_next_task
2189     <idle>-0       3dN.2   28us : pick_next_task_rt <-pick_next_task
2190     <idle>-0       3dN.2   29us : dequeue_pushable_task <-pick_next_task_rt
2191     <idle>-0       3d..3   29us : __schedule <-preempt_schedule
2192     <idle>-0       3d..3   30us :      0:120:R ==> [003]  2448: 94:R sleep
2193
2194 This isn't that big of a trace, even with function tracing enabled,
2195 so I included the entire trace.
2196
2197 The interrupt went off while when the system was idle. Somewhere
2198 before task_woken_rt() was called, the NEED_RESCHED flag was set,
2199 this is indicated by the first occurrence of the 'N' flag.
2200
2201 Latency tracing and events
2202 --------------------------
2203 As function tracing can induce a much larger latency, but without
2204 seeing what happens within the latency it is hard to know what
2205 caused it. There is a middle ground, and that is with enabling
2206 events.
2207 ::
2208
2209   # echo 0 > options/function-trace
2210   # echo wakeup_rt > current_tracer
2211   # echo 1 > events/enable
2212   # echo 1 > tracing_on
2213   # echo 0 > tracing_max_latency
2214   # chrt -f 5 sleep 1
2215   # echo 0 > tracing_on
2216   # cat trace
2217   # tracer: wakeup_rt
2218   #
2219   # wakeup_rt latency trace v1.1.5 on 3.8.0-test+
2220   # --------------------------------------------------------------------
2221   # latency: 6 us, #12/12, CPU#2 | (M:preempt VP:0, KP:0, SP:0 HP:0 #P:4)
2222   #    -----------------
2223   #    | task: sleep-5882 (uid:0 nice:0 policy:1 rt_prio:5)
2224   #    -----------------
2225   #
2226   #                  _------=> CPU#            
2227   #                 / _-----=> irqs-off        
2228   #                | / _----=> need-resched    
2229   #                || / _---=> hardirq/softirq 
2230   #                ||| / _--=> preempt-depth   
2231   #                |||| /     delay             
2232   #  cmd     pid   ||||| time  |   caller      
2233   #     \   /      |||||  \    |   /           
2234     <idle>-0       2d.h4    0us :      0:120:R   + [002]  5882: 94:R sleep
2235     <idle>-0       2d.h4    0us : ttwu_do_activate.constprop.87 <-try_to_wake_up
2236     <idle>-0       2d.h4    1us : sched_wakeup: comm=sleep pid=5882 prio=94 success=1 target_cpu=002
2237     <idle>-0       2dNh2    1us : hrtimer_expire_exit: hrtimer=ffff88007796feb8
2238     <idle>-0       2.N.2    2us : power_end: cpu_id=2
2239     <idle>-0       2.N.2    3us : cpu_idle: state=4294967295 cpu_id=2
2240     <idle>-0       2dN.3    4us : hrtimer_cancel: hrtimer=ffff88007d50d5e0
2241     <idle>-0       2dN.3    4us : hrtimer_start: hrtimer=ffff88007d50d5e0 function=tick_sched_timer expires=34311211000000 softexpires=34311211000000
2242     <idle>-0       2.N.2    5us : rcu_utilization: Start context switch
2243     <idle>-0       2.N.2    5us : rcu_utilization: End context switch
2244     <idle>-0       2d..3    6us : __schedule <-schedule
2245     <idle>-0       2d..3    6us :      0:120:R ==> [002]  5882: 94:R sleep
2246
2247
2248 Hardware Latency Detector
2249 -------------------------
2250
2251 The hardware latency detector is executed by enabling the "hwlat" tracer.
2252
2253 NOTE, this tracer will affect the performance of the system as it will
2254 periodically make a CPU constantly busy with interrupts disabled.
2255 ::
2256
2257   # echo hwlat > current_tracer
2258   # sleep 100
2259   # cat trace
2260   # tracer: hwlat
2261   #
2262   # entries-in-buffer/entries-written: 13/13   #P:8
2263   #
2264   #                              _-----=> irqs-off
2265   #                             / _----=> need-resched
2266   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2267   #                            || / _--=> preempt-depth
2268   #                            ||| /     delay
2269   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2270   #              | |       |   ||||       |         |
2271              <...>-1729  [001] d...   678.473449: #1     inner/outer(us):   11/12    ts:1581527483.343962693 count:6
2272              <...>-1729  [004] d...   689.556542: #2     inner/outer(us):   16/9     ts:1581527494.889008092 count:1
2273              <...>-1729  [005] d...   714.756290: #3     inner/outer(us):   16/16    ts:1581527519.678961629 count:5
2274              <...>-1729  [001] d...   718.788247: #4     inner/outer(us):    9/17    ts:1581527523.889012713 count:1
2275              <...>-1729  [002] d...   719.796341: #5     inner/outer(us):   13/9     ts:1581527524.912872606 count:1
2276              <...>-1729  [006] d...   844.787091: #6     inner/outer(us):    9/12    ts:1581527649.889048502 count:2
2277              <...>-1729  [003] d...   849.827033: #7     inner/outer(us):   18/9     ts:1581527654.889013793 count:1
2278              <...>-1729  [007] d...   853.859002: #8     inner/outer(us):    9/12    ts:1581527658.889065736 count:1
2279              <...>-1729  [001] d...   855.874978: #9     inner/outer(us):    9/11    ts:1581527660.861991877 count:1
2280              <...>-1729  [001] d...   863.938932: #10    inner/outer(us):    9/11    ts:1581527668.970010500 count:1 nmi-total:7 nmi-count:1
2281              <...>-1729  [007] d...   878.050780: #11    inner/outer(us):    9/12    ts:1581527683.385002600 count:1 nmi-total:5 nmi-count:1
2282              <...>-1729  [007] d...   886.114702: #12    inner/outer(us):    9/12    ts:1581527691.385001600 count:1
2283
2284
2285 The above output is somewhat the same in the header. All events will have
2286 interrupts disabled 'd'. Under the FUNCTION title there is:
2287
2288  #1
2289         This is the count of events recorded that were greater than the
2290         tracing_threshold (See below).
2291
2292  inner/outer(us):   11/11
2293
2294       This shows two numbers as "inner latency" and "outer latency". The test
2295       runs in a loop checking a timestamp twice. The latency detected within
2296       the two timestamps is the "inner latency" and the latency detected
2297       after the previous timestamp and the next timestamp in the loop is
2298       the "outer latency".
2299
2300  ts:1581527483.343962693
2301
2302       The absolute timestamp that the first latency was recorded in the window.
2303
2304  count:6
2305
2306       The number of times a latency was detected during the window.
2307
2308  nmi-total:7 nmi-count:1
2309
2310       On architectures that support it, if an NMI comes in during the
2311       test, the time spent in NMI is reported in "nmi-total" (in
2312       microseconds).
2313
2314       All architectures that have NMIs will show the "nmi-count" if an
2315       NMI comes in during the test.
2316
2317 hwlat files:
2318
2319   tracing_threshold
2320         This gets automatically set to "10" to represent 10
2321         microseconds. This is the threshold of latency that
2322         needs to be detected before the trace will be recorded.
2323
2324         Note, when hwlat tracer is finished (another tracer is
2325         written into "current_tracer"), the original value for
2326         tracing_threshold is placed back into this file.
2327
2328   hwlat_detector/width
2329         The length of time the test runs with interrupts disabled.
2330
2331   hwlat_detector/window
2332         The length of time of the window which the test
2333         runs. That is, the test will run for "width"
2334         microseconds per "window" microseconds
2335
2336   tracing_cpumask
2337         When the test is started. A kernel thread is created that
2338         runs the test. This thread will alternate between CPUs
2339         listed in the tracing_cpumask between each period
2340         (one "window"). To limit the test to specific CPUs
2341         set the mask in this file to only the CPUs that the test
2342         should run on.
2343
2344 function
2345 --------
2346
2347 This tracer is the function tracer. Enabling the function tracer
2348 can be done from the debug file system. Make sure the
2349 ftrace_enabled is set; otherwise this tracer is a nop.
2350 See the "ftrace_enabled" section below.
2351 ::
2352
2353   # sysctl kernel.ftrace_enabled=1
2354   # echo function > current_tracer
2355   # echo 1 > tracing_on
2356   # usleep 1
2357   # echo 0 > tracing_on
2358   # cat trace
2359   # tracer: function
2360   #
2361   # entries-in-buffer/entries-written: 24799/24799   #P:4
2362   #
2363   #                              _-----=> irqs-off
2364   #                             / _----=> need-resched
2365   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2366   #                            || / _--=> preempt-depth
2367   #                            ||| /     delay
2368   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2369   #              | |       |   ||||       |         |
2370               bash-1994  [002] ....  3082.063030: mutex_unlock <-rb_simple_write
2371               bash-1994  [002] ....  3082.063031: __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
2372               bash-1994  [002] ....  3082.063031: __fsnotify_parent <-fsnotify_modify
2373               bash-1994  [002] ....  3082.063032: fsnotify <-fsnotify_modify
2374               bash-1994  [002] ....  3082.063032: __srcu_read_lock <-fsnotify
2375               bash-1994  [002] ....  3082.063032: add_preempt_count <-__srcu_read_lock
2376               bash-1994  [002] ...1  3082.063032: sub_preempt_count <-__srcu_read_lock
2377               bash-1994  [002] ....  3082.063033: __srcu_read_unlock <-fsnotify
2378   [...]
2379
2380
2381 Note: function tracer uses ring buffers to store the above
2382 entries. The newest data may overwrite the oldest data.
2383 Sometimes using echo to stop the trace is not sufficient because
2384 the tracing could have overwritten the data that you wanted to
2385 record. For this reason, it is sometimes better to disable
2386 tracing directly from a program. This allows you to stop the
2387 tracing at the point that you hit the part that you are
2388 interested in. To disable the tracing directly from a C program,
2389 something like following code snippet can be used::
2390
2391         int trace_fd;
2392         [...]
2393         int main(int argc, char *argv[]) {
2394                 [...]
2395                 trace_fd = open(tracing_file("tracing_on"), O_WRONLY);
2396                 [...]
2397                 if (condition_hit()) {
2398                         write(trace_fd, "0", 1);
2399                 }
2400                 [...]
2401         }
2402
2403
2404 Single thread tracing
2405 ---------------------
2406
2407 By writing into set_ftrace_pid you can trace a
2408 single thread. For example::
2409
2410   # cat set_ftrace_pid
2411   no pid
2412   # echo 3111 > set_ftrace_pid
2413   # cat set_ftrace_pid
2414   3111
2415   # echo function > current_tracer
2416   # cat trace | head
2417   # tracer: function
2418   #
2419   #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
2420   #              | |       |          |         |
2421       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254676: finish_task_switch <-thread_return
2422       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254681: hrtimer_cancel <-schedule_hrtimeout_range
2423       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254682: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
2424       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254683: lock_hrtimer_base <-hrtimer_try_to_cancel
2425       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254685: fget_light <-do_sys_poll
2426       yum-updatesd-3111  [003]  1637.254686: pipe_poll <-do_sys_poll
2427   # echo > set_ftrace_pid
2428   # cat trace |head
2429   # tracer: function
2430   #
2431   #           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
2432   #              | |       |          |         |
2433   ##### CPU 3 buffer started ####
2434       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957688: free_poll_entry <-poll_freewait
2435       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957689: remove_wait_queue <-free_poll_entry
2436       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957691: fput <-free_poll_entry
2437       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957692: audit_syscall_exit <-sysret_audit
2438       yum-updatesd-3111  [003]  1701.957693: path_put <-audit_syscall_exit
2439
2440 If you want to trace a function when executing, you could use
2441 something like this simple program.
2442 ::
2443
2444         #include <stdio.h>
2445         #include <stdlib.h>
2446         #include <sys/types.h>
2447         #include <sys/stat.h>
2448         #include <fcntl.h>
2449         #include <unistd.h>
2450         #include <string.h>
2451
2452         #define _STR(x) #x
2453         #define STR(x) _STR(x)
2454         #define MAX_PATH 256
2455
2456         const char *find_tracefs(void)
2457         {
2458                static char tracefs[MAX_PATH+1];
2459                static int tracefs_found;
2460                char type[100];
2461                FILE *fp;
2462
2463                if (tracefs_found)
2464                        return tracefs;
2465
2466                if ((fp = fopen("/proc/mounts","r")) == NULL) {
2467                        perror("/proc/mounts");
2468                        return NULL;
2469                }
2470
2471                while (fscanf(fp, "%*s %"
2472                              STR(MAX_PATH)
2473                              "s %99s %*s %*d %*d\n",
2474                              tracefs, type) == 2) {
2475                        if (strcmp(type, "tracefs") == 0)
2476                                break;
2477                }
2478                fclose(fp);
2479
2480                if (strcmp(type, "tracefs") != 0) {
2481                        fprintf(stderr, "tracefs not mounted");
2482                        return NULL;
2483                }
2484
2485                strcat(tracefs, "/tracing/");
2486                tracefs_found = 1;
2487
2488                return tracefs;
2489         }
2490
2491         const char *tracing_file(const char *file_name)
2492         {
2493                static char trace_file[MAX_PATH+1];
2494                snprintf(trace_file, MAX_PATH, "%s/%s", find_tracefs(), file_name);
2495                return trace_file;
2496         }
2497
2498         int main (int argc, char **argv)
2499         {
2500                 if (argc < 1)
2501                         exit(-1);
2502
2503                 if (fork() > 0) {
2504                         int fd, ffd;
2505                         char line[64];
2506                         int s;
2507
2508                         ffd = open(tracing_file("current_tracer"), O_WRONLY);
2509                         if (ffd < 0)
2510                                 exit(-1);
2511                         write(ffd, "nop", 3);
2512
2513                         fd = open(tracing_file("set_ftrace_pid"), O_WRONLY);
2514                         s = sprintf(line, "%d\n", getpid());
2515                         write(fd, line, s);
2516
2517                         write(ffd, "function", 8);
2518
2519                         close(fd);
2520                         close(ffd);
2521
2522                         execvp(argv[1], argv+1);
2523                 }
2524
2525                 return 0;
2526         }
2527
2528 Or this simple script!
2529 ::
2530
2531   #!/bin/bash
2532
2533   tracefs=`sed -ne 's/^tracefs \(.*\) tracefs.*/\1/p' /proc/mounts`
2534   echo 0 > $tracefs/tracing_on
2535   echo $$ > $tracefs/set_ftrace_pid
2536   echo function > $tracefs/current_tracer
2537   echo 1 > $tracefs/tracing_on
2538   exec "$@"
2539
2540
2541 function graph tracer
2542 ---------------------------
2543
2544 This tracer is similar to the function tracer except that it
2545 probes a function on its entry and its exit. This is done by
2546 using a dynamically allocated stack of return addresses in each
2547 task_struct. On function entry the tracer overwrites the return
2548 address of each function traced to set a custom probe. Thus the
2549 original return address is stored on the stack of return address
2550 in the task_struct.
2551
2552 Probing on both ends of a function leads to special features
2553 such as:
2554
2555 - measure of a function's time execution
2556 - having a reliable call stack to draw function calls graph
2557
2558 This tracer is useful in several situations:
2559
2560 - you want to find the reason of a strange kernel behavior and
2561   need to see what happens in detail on any areas (or specific
2562   ones).
2563
2564 - you are experiencing weird latencies but it's difficult to
2565   find its origin.
2566
2567 - you want to find quickly which path is taken by a specific
2568   function
2569
2570 - you just want to peek inside a working kernel and want to see
2571   what happens there.
2572
2573 ::
2574
2575   # tracer: function_graph
2576   #
2577   # CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
2578   # |     |   |                     |   |   |   |
2579
2580    0)               |  sys_open() {
2581    0)               |    do_sys_open() {
2582    0)               |      getname() {
2583    0)               |        kmem_cache_alloc() {
2584    0)   1.382 us    |          __might_sleep();
2585    0)   2.478 us    |        }
2586    0)               |        strncpy_from_user() {
2587    0)               |          might_fault() {
2588    0)   1.389 us    |            __might_sleep();
2589    0)   2.553 us    |          }
2590    0)   3.807 us    |        }
2591    0)   7.876 us    |      }
2592    0)               |      alloc_fd() {
2593    0)   0.668 us    |        _spin_lock();
2594    0)   0.570 us    |        expand_files();
2595    0)   0.586 us    |        _spin_unlock();
2596
2597
2598 There are several columns that can be dynamically
2599 enabled/disabled. You can use every combination of options you
2600 want, depending on your needs.
2601
2602 - The cpu number on which the function executed is default
2603   enabled.  It is sometimes better to only trace one cpu (see
2604   tracing_cpu_mask file) or you might sometimes see unordered
2605   function calls while cpu tracing switch.
2606
2607         - hide: echo nofuncgraph-cpu > trace_options
2608         - show: echo funcgraph-cpu > trace_options
2609
2610 - The duration (function's time of execution) is displayed on
2611   the closing bracket line of a function or on the same line
2612   than the current function in case of a leaf one. It is default
2613   enabled.
2614
2615         - hide: echo nofuncgraph-duration > trace_options
2616         - show: echo funcgraph-duration > trace_options
2617
2618 - The overhead field precedes the duration field in case of
2619   reached duration thresholds.
2620
2621         - hide: echo nofuncgraph-overhead > trace_options
2622         - show: echo funcgraph-overhead > trace_options
2623         - depends on: funcgraph-duration
2624
2625   ie::
2626
2627     3) # 1837.709 us |          } /* __switch_to */
2628     3)               |          finish_task_switch() {
2629     3)   0.313 us    |            _raw_spin_unlock_irq();
2630     3)   3.177 us    |          }
2631     3) # 1889.063 us |        } /* __schedule */
2632     3) ! 140.417 us  |      } /* __schedule */
2633     3) # 2034.948 us |    } /* schedule */
2634     3) * 33998.59 us |  } /* schedule_preempt_disabled */
2635
2636     [...]
2637
2638     1)   0.260 us    |              msecs_to_jiffies();
2639     1)   0.313 us    |              __rcu_read_unlock();
2640     1) + 61.770 us   |            }
2641     1) + 64.479 us   |          }
2642     1)   0.313 us    |          rcu_bh_qs();
2643     1)   0.313 us    |          __local_bh_enable();
2644     1) ! 217.240 us  |        }
2645     1)   0.365 us    |        idle_cpu();
2646     1)               |        rcu_irq_exit() {
2647     1)   0.417 us    |          rcu_eqs_enter_common.isra.47();
2648     1)   3.125 us    |        }
2649     1) ! 227.812 us  |      }
2650     1) ! 457.395 us  |    }
2651     1) @ 119760.2 us |  }
2652
2653     [...]
2654
2655     2)               |    handle_IPI() {
2656     1)   6.979 us    |                  }
2657     2)   0.417 us    |      scheduler_ipi();
2658     1)   9.791 us    |                }
2659     1) + 12.917 us   |              }
2660     2)   3.490 us    |    }
2661     1) + 15.729 us   |            }
2662     1) + 18.542 us   |          }
2663     2) $ 3594274 us  |  }
2664
2665 Flags::
2666
2667   + means that the function exceeded 10 usecs.
2668   ! means that the function exceeded 100 usecs.
2669   # means that the function exceeded 1000 usecs.
2670   * means that the function exceeded 10 msecs.
2671   @ means that the function exceeded 100 msecs.
2672   $ means that the function exceeded 1 sec.
2673
2674
2675 - The task/pid field displays the thread cmdline and pid which
2676   executed the function. It is default disabled.
2677
2678         - hide: echo nofuncgraph-proc > trace_options
2679         - show: echo funcgraph-proc > trace_options
2680
2681   ie::
2682
2683     # tracer: function_graph
2684     #
2685     # CPU  TASK/PID        DURATION                  FUNCTION CALLS
2686     # |    |    |           |   |                     |   |   |   |
2687     0)    sh-4802     |               |                  d_free() {
2688     0)    sh-4802     |               |                    call_rcu() {
2689     0)    sh-4802     |               |                      __call_rcu() {
2690     0)    sh-4802     |   0.616 us    |                        rcu_process_gp_end();
2691     0)    sh-4802     |   0.586 us    |                        check_for_new_grace_period();
2692     0)    sh-4802     |   2.899 us    |                      }
2693     0)    sh-4802     |   4.040 us    |                    }
2694     0)    sh-4802     |   5.151 us    |                  }
2695     0)    sh-4802     | + 49.370 us   |                }
2696
2697
2698 - The absolute time field is an absolute timestamp given by the
2699   system clock since it started. A snapshot of this time is
2700   given on each entry/exit of functions
2701
2702         - hide: echo nofuncgraph-abstime > trace_options
2703         - show: echo funcgraph-abstime > trace_options
2704
2705   ie::
2706
2707     #
2708     #      TIME       CPU  DURATION                  FUNCTION CALLS
2709     #       |         |     |   |                     |   |   |   |
2710     360.774522 |   1)   0.541 us    |                                          }
2711     360.774522 |   1)   4.663 us    |                                        }
2712     360.774523 |   1)   0.541 us    |                                        __wake_up_bit();
2713     360.774524 |   1)   6.796 us    |                                      }
2714     360.774524 |   1)   7.952 us    |                                    }
2715     360.774525 |   1)   9.063 us    |                                  }
2716     360.774525 |   1)   0.615 us    |                                  journal_mark_dirty();
2717     360.774527 |   1)   0.578 us    |                                  __brelse();
2718     360.774528 |   1)               |                                  reiserfs_prepare_for_journal() {
2719     360.774528 |   1)               |                                    unlock_buffer() {
2720     360.774529 |   1)               |                                      wake_up_bit() {
2721     360.774529 |   1)               |                                        bit_waitqueue() {
2722     360.774530 |   1)   0.594 us    |                                          __phys_addr();
2723
2724
2725 The function name is always displayed after the closing bracket
2726 for a function if the start of that function is not in the
2727 trace buffer.
2728
2729 Display of the function name after the closing bracket may be
2730 enabled for functions whose start is in the trace buffer,
2731 allowing easier searching with grep for function durations.
2732 It is default disabled.
2733
2734         - hide: echo nofuncgraph-tail > trace_options
2735         - show: echo funcgraph-tail > trace_options
2736
2737   Example with nofuncgraph-tail (default)::
2738
2739     0)               |      putname() {
2740     0)               |        kmem_cache_free() {
2741     0)   0.518 us    |          __phys_addr();
2742     0)   1.757 us    |        }
2743     0)   2.861 us    |      }
2744
2745   Example with funcgraph-tail::
2746
2747     0)               |      putname() {
2748     0)               |        kmem_cache_free() {
2749     0)   0.518 us    |          __phys_addr();
2750     0)   1.757 us    |        } /* kmem_cache_free() */
2751     0)   2.861 us    |      } /* putname() */
2752
2753 The return value of each traced function can be displayed after
2754 an equal sign "=". When encountering system call failures, it
2755 can be very helpful to quickly locate the function that first
2756 returns an error code.
2757
2758         - hide: echo nofuncgraph-retval > trace_options
2759         - show: echo funcgraph-retval > trace_options
2760
2761   Example with funcgraph-retval::
2762
2763     1)               |    cgroup_migrate() {
2764     1)   0.651 us    |      cgroup_migrate_add_task(); /* = 0xffff93fcfd346c00 */
2765     1)               |      cgroup_migrate_execute() {
2766     1)               |        cpu_cgroup_can_attach() {
2767     1)               |          cgroup_taskset_first() {
2768     1)   0.732 us    |            cgroup_taskset_next(); /* = 0xffff93fc8fb20000 */
2769     1)   1.232 us    |          } /* cgroup_taskset_first = 0xffff93fc8fb20000 */
2770     1)   0.380 us    |          sched_rt_can_attach(); /* = 0x0 */
2771     1)   2.335 us    |        } /* cpu_cgroup_can_attach = -22 */
2772     1)   4.369 us    |      } /* cgroup_migrate_execute = -22 */
2773     1)   7.143 us    |    } /* cgroup_migrate = -22 */
2774
2775 The above example shows that the function cpu_cgroup_can_attach
2776 returned the error code -22 firstly, then we can read the code
2777 of this function to get the root cause.
2778
2779 When the option funcgraph-retval-hex is not set, the return value can
2780 be displayed in a smart way. Specifically, if it is an error code,
2781 it will be printed in signed decimal format, otherwise it will
2782 printed in hexadecimal format.
2783
2784         - smart: echo nofuncgraph-retval-hex > trace_options
2785         - hexadecimal: echo funcgraph-retval-hex > trace_options
2786
2787   Example with funcgraph-retval-hex::
2788
2789     1)               |      cgroup_migrate() {
2790     1)   0.651 us    |        cgroup_migrate_add_task(); /* = 0xffff93fcfd346c00 */
2791     1)               |        cgroup_migrate_execute() {
2792     1)               |          cpu_cgroup_can_attach() {
2793     1)               |            cgroup_taskset_first() {
2794     1)   0.732 us    |              cgroup_taskset_next(); /* = 0xffff93fc8fb20000 */
2795     1)   1.232 us    |            } /* cgroup_taskset_first = 0xffff93fc8fb20000 */
2796     1)   0.380 us    |            sched_rt_can_attach(); /* = 0x0 */
2797     1)   2.335 us    |          } /* cpu_cgroup_can_attach = 0xffffffea */
2798     1)   4.369 us    |        } /* cgroup_migrate_execute = 0xffffffea */
2799     1)   7.143 us    |      } /* cgroup_migrate = 0xffffffea */
2800
2801 At present, there are some limitations when using the funcgraph-retval
2802 option, and these limitations will be eliminated in the future:
2803
2804 - Even if the function return type is void, a return value will still
2805   be printed, and you can just ignore it.
2806
2807 - Even if return values are stored in multiple registers, only the
2808   value contained in the first register will be recorded and printed.
2809   To illustrate, in the x86 architecture, eax and edx are used to store
2810   a 64-bit return value, with the lower 32 bits saved in eax and the
2811   upper 32 bits saved in edx. However, only the value stored in eax
2812   will be recorded and printed.
2813
2814 - In certain procedure call standards, such as arm64's AAPCS64, when a
2815   type is smaller than a GPR, it is the responsibility of the consumer
2816   to perform the narrowing, and the upper bits may contain UNKNOWN values.
2817   Therefore, it is advisable to check the code for such cases. For instance,
2818   when using a u8 in a 64-bit GPR, bits [63:8] may contain arbitrary values,
2819   especially when larger types are truncated, whether explicitly or implicitly.
2820   Here are some specific cases to illustrate this point:
2821
2822   **Case One**:
2823
2824   The function narrow_to_u8 is defined as follows::
2825
2826         u8 narrow_to_u8(u64 val)
2827         {
2828                 // implicitly truncated
2829                 return val;
2830         }
2831
2832   It may be compiled to::
2833
2834         narrow_to_u8:
2835                 < ... ftrace instrumentation ... >
2836                 RET
2837
2838   If you pass 0x123456789abcdef to this function and want to narrow it,
2839   it may be recorded as 0x123456789abcdef instead of 0xef.
2840
2841   **Case Two**:
2842
2843   The function error_if_not_4g_aligned is defined as follows::
2844
2845         int error_if_not_4g_aligned(u64 val)
2846         {
2847                 if (val & GENMASK(31, 0))
2848                         return -EINVAL;
2849
2850                 return 0;
2851         }
2852
2853   It could be compiled to::
2854
2855         error_if_not_4g_aligned:
2856                 CBNZ    w0, .Lnot_aligned
2857                 RET                     // bits [31:0] are zero, bits
2858                                         // [63:32] are UNKNOWN
2859         .Lnot_aligned:
2860                 MOV    x0, #-EINVAL
2861                 RET
2862
2863   When passing 0x2_0000_0000 to it, the return value may be recorded as
2864   0x2_0000_0000 instead of 0.
2865
2866 You can put some comments on specific functions by using
2867 trace_printk() For example, if you want to put a comment inside
2868 the __might_sleep() function, you just have to include
2869 <linux/ftrace.h> and call trace_printk() inside __might_sleep()::
2870
2871         trace_printk("I'm a comment!\n")
2872
2873 will produce::
2874
2875    1)               |             __might_sleep() {
2876    1)               |                /* I'm a comment! */
2877    1)   1.449 us    |             }
2878
2879
2880 You might find other useful features for this tracer in the
2881 following "dynamic ftrace" section such as tracing only specific
2882 functions or tasks.
2883
2884 dynamic ftrace
2885 --------------
2886
2887 If CONFIG_DYNAMIC_FTRACE is set, the system will run with
2888 virtually no overhead when function tracing is disabled. The way
2889 this works is the mcount function call (placed at the start of
2890 every kernel function, produced by the -pg switch in gcc),
2891 starts of pointing to a simple return. (Enabling FTRACE will
2892 include the -pg switch in the compiling of the kernel.)
2893
2894 At compile time every C file object is run through the
2895 recordmcount program (located in the scripts directory). This
2896 program will parse the ELF headers in the C object to find all
2897 the locations in the .text section that call mcount. Starting
2898 with gcc version 4.6, the -mfentry has been added for x86, which
2899 calls "__fentry__" instead of "mcount". Which is called before
2900 the creation of the stack frame.
2901
2902 Note, not all sections are traced. They may be prevented by either
2903 a notrace, or blocked another way and all inline functions are not
2904 traced. Check the "available_filter_functions" file to see what functions
2905 can be traced.
2906
2907 A section called "__mcount_loc" is created that holds
2908 references to all the mcount/fentry call sites in the .text section.
2909 The recordmcount program re-links this section back into the
2910 original object. The final linking stage of the kernel will add all these
2911 references into a single table.
2912
2913 On boot up, before SMP is initialized, the dynamic ftrace code
2914 scans this table and updates all the locations into nops. It
2915 also records the locations, which are added to the
2916 available_filter_functions list.  Modules are processed as they
2917 are loaded and before they are executed.  When a module is
2918 unloaded, it also removes its functions from the ftrace function
2919 list. This is automatic in the module unload code, and the
2920 module author does not need to worry about it.
2921
2922 When tracing is enabled, the process of modifying the function
2923 tracepoints is dependent on architecture. The old method is to use
2924 kstop_machine to prevent races with the CPUs executing code being
2925 modified (which can cause the CPU to do undesirable things, especially
2926 if the modified code crosses cache (or page) boundaries), and the nops are
2927 patched back to calls. But this time, they do not call mcount
2928 (which is just a function stub). They now call into the ftrace
2929 infrastructure.
2930
2931 The new method of modifying the function tracepoints is to place
2932 a breakpoint at the location to be modified, sync all CPUs, modify
2933 the rest of the instruction not covered by the breakpoint. Sync
2934 all CPUs again, and then remove the breakpoint with the finished
2935 version to the ftrace call site.
2936
2937 Some archs do not even need to monkey around with the synchronization,
2938 and can just slap the new code on top of the old without any
2939 problems with other CPUs executing it at the same time.
2940
2941 One special side-effect to the recording of the functions being
2942 traced is that we can now selectively choose which functions we
2943 wish to trace and which ones we want the mcount calls to remain
2944 as nops.
2945
2946 Two files are used, one for enabling and one for disabling the
2947 tracing of specified functions. They are:
2948
2949   set_ftrace_filter
2950
2951 and
2952
2953   set_ftrace_notrace
2954
2955 A list of available functions that you can add to these files is
2956 listed in:
2957
2958    available_filter_functions
2959
2960 ::
2961
2962   # cat available_filter_functions
2963   put_prev_task_idle
2964   kmem_cache_create
2965   pick_next_task_rt
2966   cpus_read_lock
2967   pick_next_task_fair
2968   mutex_lock
2969   [...]
2970
2971 If I am only interested in sys_nanosleep and hrtimer_interrupt::
2972
2973   # echo sys_nanosleep hrtimer_interrupt > set_ftrace_filter
2974   # echo function > current_tracer
2975   # echo 1 > tracing_on
2976   # usleep 1
2977   # echo 0 > tracing_on
2978   # cat trace
2979   # tracer: function
2980   #
2981   # entries-in-buffer/entries-written: 5/5   #P:4
2982   #
2983   #                              _-----=> irqs-off
2984   #                             / _----=> need-resched
2985   #                            | / _---=> hardirq/softirq
2986   #                            || / _--=> preempt-depth
2987   #                            ||| /     delay
2988   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
2989   #              | |       |   ||||       |         |
2990             usleep-2665  [001] ....  4186.475355: sys_nanosleep <-system_call_fastpath
2991             <idle>-0     [001] d.h1  4186.475409: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2992             usleep-2665  [001] d.h1  4186.475426: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2993             <idle>-0     [003] d.h1  4186.475426: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2994             <idle>-0     [002] d.h1  4186.475427: hrtimer_interrupt <-smp_apic_timer_interrupt
2995
2996 To see which functions are being traced, you can cat the file:
2997 ::
2998
2999   # cat set_ftrace_filter
3000   hrtimer_interrupt
3001   sys_nanosleep
3002
3003
3004 Perhaps this is not enough. The filters also allow glob(7) matching.
3005
3006   ``<match>*``
3007         will match functions that begin with <match>
3008   ``*<match>``
3009         will match functions that end with <match>
3010   ``*<match>*``
3011         will match functions that have <match> in it
3012   ``<match1>*<match2>``
3013         will match functions that begin with <match1> and end with <match2>
3014
3015 .. note::
3016       It is better to use quotes to enclose the wild cards,
3017       otherwise the shell may expand the parameters into names
3018       of files in the local directory.
3019
3020 ::
3021
3022   # echo 'hrtimer_*' > set_ftrace_filter
3023
3024 Produces::
3025
3026   # tracer: function
3027   #
3028   # entries-in-buffer/entries-written: 897/897   #P:4
3029   #
3030   #                              _-----=> irqs-off
3031   #                             / _----=> need-resched
3032   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3033   #                            || / _--=> preempt-depth
3034   #                            ||| /     delay
3035   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3036   #              | |       |   ||||       |         |
3037             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547803: hrtimer_cancel <-tick_nohz_idle_exit
3038             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547804: hrtimer_try_to_cancel <-hrtimer_cancel
3039             <idle>-0     [003] dN.2  4228.547805: hrtimer_force_reprogram <-__remove_hrtimer
3040             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547805: hrtimer_forward <-tick_nohz_idle_exit
3041             <idle>-0     [003] dN.1  4228.547805: hrtimer_start_range_ns <-hrtimer_start_expires.constprop.11
3042             <idle>-0     [003] d..1  4228.547858: hrtimer_get_next_event <-get_next_timer_interrupt
3043             <idle>-0     [003] d..1  4228.547859: hrtimer_start <-__tick_nohz_idle_enter
3044             <idle>-0     [003] d..2  4228.547860: hrtimer_force_reprogram <-__rem
3045
3046 Notice that we lost the sys_nanosleep.
3047 ::
3048
3049   # cat set_ftrace_filter
3050   hrtimer_run_queues
3051   hrtimer_run_pending
3052   hrtimer_init
3053   hrtimer_cancel
3054   hrtimer_try_to_cancel
3055   hrtimer_forward
3056   hrtimer_start
3057   hrtimer_reprogram
3058   hrtimer_force_reprogram
3059   hrtimer_get_next_event
3060   hrtimer_interrupt
3061   hrtimer_nanosleep
3062   hrtimer_wakeup
3063   hrtimer_get_remaining
3064   hrtimer_get_res
3065   hrtimer_init_sleeper
3066
3067
3068 This is because the '>' and '>>' act just like they do in bash.
3069 To rewrite the filters, use '>'
3070 To append to the filters, use '>>'
3071
3072 To clear out a filter so that all functions will be recorded
3073 again::
3074
3075  # echo > set_ftrace_filter
3076  # cat set_ftrace_filter
3077  #
3078
3079 Again, now we want to append.
3080
3081 ::
3082
3083   # echo sys_nanosleep > set_ftrace_filter
3084   # cat set_ftrace_filter
3085   sys_nanosleep
3086   # echo 'hrtimer_*' >> set_ftrace_filter
3087   # cat set_ftrace_filter
3088   hrtimer_run_queues
3089   hrtimer_run_pending
3090   hrtimer_init
3091   hrtimer_cancel
3092   hrtimer_try_to_cancel
3093   hrtimer_forward
3094   hrtimer_start
3095   hrtimer_reprogram
3096   hrtimer_force_reprogram
3097   hrtimer_get_next_event
3098   hrtimer_interrupt
3099   sys_nanosleep
3100   hrtimer_nanosleep
3101   hrtimer_wakeup
3102   hrtimer_get_remaining
3103   hrtimer_get_res
3104   hrtimer_init_sleeper
3105
3106
3107 The set_ftrace_notrace prevents those functions from being
3108 traced.
3109 ::
3110
3111   # echo '*preempt*' '*lock*' > set_ftrace_notrace
3112
3113 Produces::
3114
3115   # tracer: function
3116   #
3117   # entries-in-buffer/entries-written: 39608/39608   #P:4
3118   #
3119   #                              _-----=> irqs-off
3120   #                             / _----=> need-resched
3121   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3122   #                            || / _--=> preempt-depth
3123   #                            ||| /     delay
3124   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3125   #              | |       |   ||||       |         |
3126               bash-1994  [000] ....  4342.324896: file_ra_state_init <-do_dentry_open
3127               bash-1994  [000] ....  4342.324897: open_check_o_direct <-do_last
3128               bash-1994  [000] ....  4342.324897: ima_file_check <-do_last
3129               bash-1994  [000] ....  4342.324898: process_measurement <-ima_file_check
3130               bash-1994  [000] ....  4342.324898: ima_get_action <-process_measurement
3131               bash-1994  [000] ....  4342.324898: ima_match_policy <-ima_get_action
3132               bash-1994  [000] ....  4342.324899: do_truncate <-do_last
3133               bash-1994  [000] ....  4342.324899: setattr_should_drop_suidgid <-do_truncate
3134               bash-1994  [000] ....  4342.324899: notify_change <-do_truncate
3135               bash-1994  [000] ....  4342.324900: current_fs_time <-notify_change
3136               bash-1994  [000] ....  4342.324900: current_kernel_time <-current_fs_time
3137               bash-1994  [000] ....  4342.324900: timespec_trunc <-current_fs_time
3138
3139 We can see that there's no more lock or preempt tracing.
3140
3141 Selecting function filters via index
3142 ------------------------------------
3143
3144 Because processing of strings is expensive (the address of the function
3145 needs to be looked up before comparing to the string being passed in),
3146 an index can be used as well to enable functions. This is useful in the
3147 case of setting thousands of specific functions at a time. By passing
3148 in a list of numbers, no string processing will occur. Instead, the function
3149 at the specific location in the internal array (which corresponds to the
3150 functions in the "available_filter_functions" file), is selected.
3151
3152 ::
3153
3154   # echo 1 > set_ftrace_filter
3155
3156 Will select the first function listed in "available_filter_functions"
3157
3158 ::
3159
3160   # head -1 available_filter_functions
3161   trace_initcall_finish_cb
3162
3163   # cat set_ftrace_filter
3164   trace_initcall_finish_cb
3165
3166   # head -50 available_filter_functions | tail -1
3167   x86_pmu_commit_txn
3168
3169   # echo 1 50 > set_ftrace_filter
3170   # cat set_ftrace_filter
3171   trace_initcall_finish_cb
3172   x86_pmu_commit_txn
3173
3174 Dynamic ftrace with the function graph tracer
3175 ---------------------------------------------
3176
3177 Although what has been explained above concerns both the
3178 function tracer and the function-graph-tracer, there are some
3179 special features only available in the function-graph tracer.
3180
3181 If you want to trace only one function and all of its children,
3182 you just have to echo its name into set_graph_function::
3183
3184  echo __do_fault > set_graph_function
3185
3186 will produce the following "expanded" trace of the __do_fault()
3187 function::
3188
3189    0)               |  __do_fault() {
3190    0)               |    filemap_fault() {
3191    0)               |      find_lock_page() {
3192    0)   0.804 us    |        find_get_page();
3193    0)               |        __might_sleep() {
3194    0)   1.329 us    |        }
3195    0)   3.904 us    |      }
3196    0)   4.979 us    |    }
3197    0)   0.653 us    |    _spin_lock();
3198    0)   0.578 us    |    page_add_file_rmap();
3199    0)   0.525 us    |    native_set_pte_at();
3200    0)   0.585 us    |    _spin_unlock();
3201    0)               |    unlock_page() {
3202    0)   0.541 us    |      page_waitqueue();
3203    0)   0.639 us    |      __wake_up_bit();
3204    0)   2.786 us    |    }
3205    0) + 14.237 us   |  }
3206    0)               |  __do_fault() {
3207    0)               |    filemap_fault() {
3208    0)               |      find_lock_page() {
3209    0)   0.698 us    |        find_get_page();
3210    0)               |        __might_sleep() {
3211    0)   1.412 us    |        }
3212    0)   3.950 us    |      }
3213    0)   5.098 us    |    }
3214    0)   0.631 us    |    _spin_lock();
3215    0)   0.571 us    |    page_add_file_rmap();
3216    0)   0.526 us    |    native_set_pte_at();
3217    0)   0.586 us    |    _spin_unlock();
3218    0)               |    unlock_page() {
3219    0)   0.533 us    |      page_waitqueue();
3220    0)   0.638 us    |      __wake_up_bit();
3221    0)   2.793 us    |    }
3222    0) + 14.012 us   |  }
3223
3224 You can also expand several functions at once::
3225
3226  echo sys_open > set_graph_function
3227  echo sys_close >> set_graph_function
3228
3229 Now if you want to go back to trace all functions you can clear
3230 this special filter via::
3231
3232  echo > set_graph_function
3233
3234
3235 ftrace_enabled
3236 --------------
3237
3238 Note, the proc sysctl ftrace_enable is a big on/off switch for the
3239 function tracer. By default it is enabled (when function tracing is
3240 enabled in the kernel). If it is disabled, all function tracing is
3241 disabled. This includes not only the function tracers for ftrace, but
3242 also for any other uses (perf, kprobes, stack tracing, profiling, etc). It
3243 cannot be disabled if there is a callback with FTRACE_OPS_FL_PERMANENT set
3244 registered.
3245
3246 Please disable this with care.
3247
3248 This can be disable (and enabled) with::
3249
3250   sysctl kernel.ftrace_enabled=0
3251   sysctl kernel.ftrace_enabled=1
3252
3253  or
3254
3255   echo 0 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled
3256   echo 1 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled
3257
3258
3259 Filter commands
3260 ---------------
3261
3262 A few commands are supported by the set_ftrace_filter interface.
3263 Trace commands have the following format::
3264
3265   <function>:<command>:<parameter>
3266
3267 The following commands are supported:
3268
3269 - mod:
3270   This command enables function filtering per module. The
3271   parameter defines the module. For example, if only the write*
3272   functions in the ext3 module are desired, run:
3273
3274    echo 'write*:mod:ext3' > set_ftrace_filter
3275
3276   This command interacts with the filter in the same way as
3277   filtering based on function names. Thus, adding more functions
3278   in a different module is accomplished by appending (>>) to the
3279   filter file. Remove specific module functions by prepending
3280   '!'::
3281
3282    echo '!writeback*:mod:ext3' >> set_ftrace_filter
3283
3284   Mod command supports module globbing. Disable tracing for all
3285   functions except a specific module::
3286
3287    echo '!*:mod:!ext3' >> set_ftrace_filter
3288
3289   Disable tracing for all modules, but still trace kernel::
3290
3291    echo '!*:mod:*' >> set_ftrace_filter
3292
3293   Enable filter only for kernel::
3294
3295    echo '*write*:mod:!*' >> set_ftrace_filter
3296
3297   Enable filter for module globbing::
3298
3299    echo '*write*:mod:*snd*' >> set_ftrace_filter
3300
3301 - traceon/traceoff:
3302   These commands turn tracing on and off when the specified
3303   functions are hit. The parameter determines how many times the
3304   tracing system is turned on and off. If unspecified, there is
3305   no limit. For example, to disable tracing when a schedule bug
3306   is hit the first 5 times, run::
3307
3308    echo '__schedule_bug:traceoff:5' > set_ftrace_filter
3309
3310   To always disable tracing when __schedule_bug is hit::
3311
3312    echo '__schedule_bug:traceoff' > set_ftrace_filter
3313
3314   These commands are cumulative whether or not they are appended
3315   to set_ftrace_filter. To remove a command, prepend it by '!'
3316   and drop the parameter::
3317
3318    echo '!__schedule_bug:traceoff:0' > set_ftrace_filter
3319
3320   The above removes the traceoff command for __schedule_bug
3321   that have a counter. To remove commands without counters::
3322
3323    echo '!__schedule_bug:traceoff' > set_ftrace_filter
3324
3325 - snapshot:
3326   Will cause a snapshot to be triggered when the function is hit.
3327   ::
3328
3329    echo 'native_flush_tlb_others:snapshot' > set_ftrace_filter
3330
3331   To only snapshot once:
3332   ::
3333
3334    echo 'native_flush_tlb_others:snapshot:1' > set_ftrace_filter
3335
3336   To remove the above commands::
3337
3338    echo '!native_flush_tlb_others:snapshot' > set_ftrace_filter
3339    echo '!native_flush_tlb_others:snapshot:0' > set_ftrace_filter
3340
3341 - enable_event/disable_event:
3342   These commands can enable or disable a trace event. Note, because
3343   function tracing callbacks are very sensitive, when these commands
3344   are registered, the trace point is activated, but disabled in
3345   a "soft" mode. That is, the tracepoint will be called, but
3346   just will not be traced. The event tracepoint stays in this mode
3347   as long as there's a command that triggers it.
3348   ::
3349
3350    echo 'try_to_wake_up:enable_event:sched:sched_switch:2' > \
3351          set_ftrace_filter
3352
3353   The format is::
3354
3355     <function>:enable_event:<system>:<event>[:count]
3356     <function>:disable_event:<system>:<event>[:count]
3357
3358   To remove the events commands::
3359
3360    echo '!try_to_wake_up:enable_event:sched:sched_switch:0' > \
3361          set_ftrace_filter
3362    echo '!schedule:disable_event:sched:sched_switch' > \
3363          set_ftrace_filter
3364
3365 - dump:
3366   When the function is hit, it will dump the contents of the ftrace
3367   ring buffer to the console. This is useful if you need to debug
3368   something, and want to dump the trace when a certain function
3369   is hit. Perhaps it's a function that is called before a triple
3370   fault happens and does not allow you to get a regular dump.
3371
3372 - cpudump:
3373   When the function is hit, it will dump the contents of the ftrace
3374   ring buffer for the current CPU to the console. Unlike the "dump"
3375   command, it only prints out the contents of the ring buffer for the
3376   CPU that executed the function that triggered the dump.
3377
3378 - stacktrace:
3379   When the function is hit, a stack trace is recorded.
3380
3381 trace_pipe
3382 ----------
3383
3384 The trace_pipe outputs the same content as the trace file, but
3385 the effect on the tracing is different. Every read from
3386 trace_pipe is consumed. This means that subsequent reads will be
3387 different. The trace is live.
3388 ::
3389
3390   # echo function > current_tracer
3391   # cat trace_pipe > /tmp/trace.out &
3392   [1] 4153
3393   # echo 1 > tracing_on
3394   # usleep 1
3395   # echo 0 > tracing_on
3396   # cat trace
3397   # tracer: function
3398   #
3399   # entries-in-buffer/entries-written: 0/0   #P:4
3400   #
3401   #                              _-----=> irqs-off
3402   #                             / _----=> need-resched
3403   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3404   #                            || / _--=> preempt-depth
3405   #                            ||| /     delay
3406   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3407   #              | |       |   ||||       |         |
3408
3409   #
3410   # cat /tmp/trace.out
3411              bash-1994  [000] ....  5281.568961: mutex_unlock <-rb_simple_write
3412              bash-1994  [000] ....  5281.568963: __mutex_unlock_slowpath <-mutex_unlock
3413              bash-1994  [000] ....  5281.568963: __fsnotify_parent <-fsnotify_modify
3414              bash-1994  [000] ....  5281.568964: fsnotify <-fsnotify_modify
3415              bash-1994  [000] ....  5281.568964: __srcu_read_lock <-fsnotify
3416              bash-1994  [000] ....  5281.568964: add_preempt_count <-__srcu_read_lock
3417              bash-1994  [000] ...1  5281.568965: sub_preempt_count <-__srcu_read_lock
3418              bash-1994  [000] ....  5281.568965: __srcu_read_unlock <-fsnotify
3419              bash-1994  [000] ....  5281.568967: sys_dup2 <-system_call_fastpath
3420
3421
3422 Note, reading the trace_pipe file will block until more input is
3423 added. This is contrary to the trace file. If any process opened
3424 the trace file for reading, it will actually disable tracing and
3425 prevent new entries from being added. The trace_pipe file does
3426 not have this limitation.
3427
3428 trace entries
3429 -------------
3430
3431 Having too much or not enough data can be troublesome in
3432 diagnosing an issue in the kernel. The file buffer_size_kb is
3433 used to modify the size of the internal trace buffers. The
3434 number listed is the number of entries that can be recorded per
3435 CPU. To know the full size, multiply the number of possible CPUs
3436 with the number of entries.
3437 ::
3438
3439   # cat buffer_size_kb
3440   1408 (units kilobytes)
3441
3442 Or simply read buffer_total_size_kb
3443 ::
3444
3445   # cat buffer_total_size_kb 
3446   5632
3447
3448 To modify the buffer, simple echo in a number (in 1024 byte segments).
3449 ::
3450
3451   # echo 10000 > buffer_size_kb
3452   # cat buffer_size_kb
3453   10000 (units kilobytes)
3454
3455 It will try to allocate as much as possible. If you allocate too
3456 much, it can cause Out-Of-Memory to trigger.
3457 ::
3458
3459   # echo 1000000000000 > buffer_size_kb
3460   -bash: echo: write error: Cannot allocate memory
3461   # cat buffer_size_kb
3462   85
3463
3464 The per_cpu buffers can be changed individually as well:
3465 ::
3466
3467   # echo 10000 > per_cpu/cpu0/buffer_size_kb
3468   # echo 100 > per_cpu/cpu1/buffer_size_kb
3469
3470 When the per_cpu buffers are not the same, the buffer_size_kb
3471 at the top level will just show an X
3472 ::
3473
3474   # cat buffer_size_kb
3475   X
3476
3477 This is where the buffer_total_size_kb is useful:
3478 ::
3479
3480   # cat buffer_total_size_kb 
3481   12916
3482
3483 Writing to the top level buffer_size_kb will reset all the buffers
3484 to be the same again.
3485
3486 Snapshot
3487 --------
3488 CONFIG_TRACER_SNAPSHOT makes a generic snapshot feature
3489 available to all non latency tracers. (Latency tracers which
3490 record max latency, such as "irqsoff" or "wakeup", can't use
3491 this feature, since those are already using the snapshot
3492 mechanism internally.)
3493
3494 Snapshot preserves a current trace buffer at a particular point
3495 in time without stopping tracing. Ftrace swaps the current
3496 buffer with a spare buffer, and tracing continues in the new
3497 current (=previous spare) buffer.
3498
3499 The following tracefs files in "tracing" are related to this
3500 feature:
3501
3502   snapshot:
3503
3504         This is used to take a snapshot and to read the output
3505         of the snapshot. Echo 1 into this file to allocate a
3506         spare buffer and to take a snapshot (swap), then read
3507         the snapshot from this file in the same format as
3508         "trace" (described above in the section "The File
3509         System"). Both reads snapshot and tracing are executable
3510         in parallel. When the spare buffer is allocated, echoing
3511         0 frees it, and echoing else (positive) values clear the
3512         snapshot contents.
3513         More details are shown in the table below.
3514
3515         +--------------+------------+------------+------------+
3516         |status\\input |     0      |     1      |    else    |
3517         +==============+============+============+============+
3518         |not allocated |(do nothing)| alloc+swap |(do nothing)|
3519         +--------------+------------+------------+------------+
3520         |allocated     |    free    |    swap    |   clear    |
3521         +--------------+------------+------------+------------+
3522
3523 Here is an example of using the snapshot feature.
3524 ::
3525
3526   # echo 1 > events/sched/enable
3527   # echo 1 > snapshot
3528   # cat snapshot
3529   # tracer: nop
3530   #
3531   # entries-in-buffer/entries-written: 71/71   #P:8
3532   #
3533   #                              _-----=> irqs-off
3534   #                             / _----=> need-resched
3535   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3536   #                            || / _--=> preempt-depth
3537   #                            ||| /     delay
3538   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3539   #              | |       |   ||||       |         |
3540             <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
3541              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
3542   [...]
3543           <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  
3544
3545   # cat trace  
3546   # tracer: nop
3547   #
3548   # entries-in-buffer/entries-written: 77/77   #P:8
3549   #
3550   #                              _-----=> irqs-off
3551   #                             / _----=> need-resched
3552   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3553   #                            || / _--=> preempt-depth
3554   #                            ||| /     delay
3555   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3556   #              | |       |   ||||       |         |
3557             <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
3558    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
3559   [...]
3560
3561
3562 If you try to use this snapshot feature when current tracer is
3563 one of the latency tracers, you will get the following results.
3564 ::
3565
3566   # echo wakeup > current_tracer
3567   # echo 1 > snapshot
3568   bash: echo: write error: Device or resource busy
3569   # cat snapshot
3570   cat: snapshot: Device or resource busy
3571
3572
3573 Instances
3574 ---------
3575 In the tracefs tracing directory, there is a directory called "instances".
3576 This directory can have new directories created inside of it using
3577 mkdir, and removing directories with rmdir. The directory created
3578 with mkdir in this directory will already contain files and other
3579 directories after it is created.
3580 ::
3581
3582   # mkdir instances/foo
3583   # ls instances/foo
3584   buffer_size_kb  buffer_total_size_kb  events  free_buffer  per_cpu
3585   set_event  snapshot  trace  trace_clock  trace_marker  trace_options
3586   trace_pipe  tracing_on
3587
3588 As you can see, the new directory looks similar to the tracing directory
3589 itself. In fact, it is very similar, except that the buffer and
3590 events are agnostic from the main directory, or from any other
3591 instances that are created.
3592
3593 The files in the new directory work just like the files with the
3594 same name in the tracing directory except the buffer that is used
3595 is a separate and new buffer. The files affect that buffer but do not
3596 affect the main buffer with the exception of trace_options. Currently,
3597 the trace_options affect all instances and the top level buffer
3598 the same, but this may change in future releases. That is, options
3599 may become specific to the instance they reside in.
3600
3601 Notice that none of the function tracer files are there, nor is
3602 current_tracer and available_tracers. This is because the buffers
3603 can currently only have events enabled for them.
3604 ::
3605
3606   # mkdir instances/foo
3607   # mkdir instances/bar
3608   # mkdir instances/zoot
3609   # echo 100000 > buffer_size_kb
3610   # echo 1000 > instances/foo/buffer_size_kb
3611   # echo 5000 > instances/bar/per_cpu/cpu1/buffer_size_kb
3612   # echo function > current_trace
3613   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_wakeup/enable
3614   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_wakeup_new/enable
3615   # echo 1 > instances/foo/events/sched/sched_switch/enable
3616   # echo 1 > instances/bar/events/irq/enable
3617   # echo 1 > instances/zoot/events/syscalls/enable
3618   # cat trace_pipe
3619   CPU:2 [LOST 11745 EVENTS]
3620               bash-2044  [002] .... 10594.481032: _raw_spin_lock_irqsave <-get_page_from_freelist
3621               bash-2044  [002] d... 10594.481032: add_preempt_count <-_raw_spin_lock_irqsave
3622               bash-2044  [002] d..1 10594.481032: __rmqueue <-get_page_from_freelist
3623               bash-2044  [002] d..1 10594.481033: _raw_spin_unlock <-get_page_from_freelist
3624               bash-2044  [002] d..1 10594.481033: sub_preempt_count <-_raw_spin_unlock
3625               bash-2044  [002] d... 10594.481033: get_pageblock_flags_group <-get_pageblock_migratetype
3626               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __mod_zone_page_state <-get_page_from_freelist
3627               bash-2044  [002] d... 10594.481034: zone_statistics <-get_page_from_freelist
3628               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __inc_zone_state <-zone_statistics
3629               bash-2044  [002] d... 10594.481034: __inc_zone_state <-zone_statistics
3630               bash-2044  [002] .... 10594.481035: arch_dup_task_struct <-copy_process
3631   [...]
3632
3633   # cat instances/foo/trace_pipe
3634               bash-1998  [000] d..4   136.676759: sched_wakeup: comm=kworker/0:1 pid=59 prio=120 success=1 target_cpu=000
3635               bash-1998  [000] dN.4   136.676760: sched_wakeup: comm=bash pid=1998 prio=120 success=1 target_cpu=000
3636             <idle>-0     [003] d.h3   136.676906: sched_wakeup: comm=rcu_preempt pid=9 prio=120 success=1 target_cpu=003
3637             <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
3638        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
3639               bash-1998  [000] d..4   136.677014: sched_wakeup: comm=kworker/0:1 pid=59 prio=120 success=1 target_cpu=000
3640               bash-1998  [000] dN.4   136.677016: sched_wakeup: comm=bash pid=1998 prio=120 success=1 target_cpu=000
3641               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
3642        kworker/0:1-59    [000] d..4   136.677022: sched_wakeup: comm=sshd pid=1995 prio=120 success=1 target_cpu=001
3643        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
3644   [...]
3645
3646   # cat instances/bar/trace_pipe
3647        migration/1-14    [001] d.h3   138.732674: softirq_raise: vec=3 [action=NET_RX]
3648             <idle>-0     [001] dNh3   138.732725: softirq_raise: vec=3 [action=NET_RX]
3649               bash-1998  [000] d.h1   138.733101: softirq_raise: vec=1 [action=TIMER]
3650               bash-1998  [000] d.h1   138.733102: softirq_raise: vec=9 [action=RCU]
3651               bash-1998  [000] ..s2   138.733105: softirq_entry: vec=1 [action=TIMER]
3652               bash-1998  [000] ..s2   138.733106: softirq_exit: vec=1 [action=TIMER]
3653               bash-1998  [000] ..s2   138.733106: softirq_entry: vec=9 [action=RCU]
3654               bash-1998  [000] ..s2   138.733109: softirq_exit: vec=9 [action=RCU]
3655               sshd-1995  [001] d.h1   138.733278: irq_handler_entry: irq=21 name=uhci_hcd:usb4
3656               sshd-1995  [001] d.h1   138.733280: irq_handler_exit: irq=21 ret=unhandled
3657               sshd-1995  [001] d.h1   138.733281: irq_handler_entry: irq=21 name=eth0
3658               sshd-1995  [001] d.h1   138.733283: irq_handler_exit: irq=21 ret=handled
3659   [...]
3660
3661   # cat instances/zoot/trace
3662   # tracer: nop
3663   #
3664   # entries-in-buffer/entries-written: 18996/18996   #P:4
3665   #
3666   #                              _-----=> irqs-off
3667   #                             / _----=> need-resched
3668   #                            | / _---=> hardirq/softirq
3669   #                            || / _--=> preempt-depth
3670   #                            ||| /     delay
3671   #           TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
3672   #              | |       |   ||||       |         |
3673               bash-1998  [000] d...   140.733501: sys_write -> 0x2
3674               bash-1998  [000] d...   140.733504: sys_dup2(oldfd: a, newfd: 1)
3675               bash-1998  [000] d...   140.733506: sys_dup2 -> 0x1
3676               bash-1998  [000] d...   140.733508: sys_fcntl(fd: a, cmd: 1, arg: 0)
3677               bash-1998  [000] d...   140.733509: sys_fcntl -> 0x1
3678               bash-1998  [000] d...   140.733510: sys_close(fd: a)
3679               bash-1998  [000] d...   140.733510: sys_close -> 0x0
3680               bash-1998  [000] d...   140.733514: sys_rt_sigprocmask(how: 0, nset: 0, oset: 6e2768, sigsetsize: 8)
3681               bash-1998  [000] d...   140.733515: sys_rt_sigprocmask -> 0x0
3682               bash-1998  [000] d...   140.733516: sys_rt_sigaction(sig: 2, act: 7fff718846f0, oact: 7fff71884650, sigsetsize: 8)
3683               bash-1998  [000] d...   140.733516: sys_rt_sigaction -> 0x0
3684
3685 You can see that the trace of the top most trace buffer shows only
3686 the function tracing. The foo instance displays wakeups and task
3687 switches.
3688
3689 To remove the instances, simply delete their directories:
3690 ::
3691
3692   # rmdir instances/foo
3693   # rmdir instances/bar
3694   # rmdir instances/zoot
3695
3696 Note, if a process has a trace file open in one of the instance
3697 directories, the rmdir will fail with EBUSY.
3698
3699
3700 Stack trace
3701 -----------
3702 Since the kernel has a fixed sized stack, it is important not to
3703 waste it in functions. A kernel developer must be conscious of
3704 what they allocate on the stack. If they add too much, the system
3705 can be in danger of a stack overflow, and corruption will occur,
3706 usually leading to a system panic.
3707
3708 There are some tools that check this, usually with interrupts
3709 periodically checking usage. But if you can perform a check
3710 at every function call that will become very useful. As ftrace provides
3711 a function tracer, it makes it convenient to check the stack size
3712 at every function call. This is enabled via the stack tracer.
3713
3714 CONFIG_STACK_TRACER enables the ftrace stack tracing functionality.
3715 To enable it, write a '1' into /proc/sys/kernel/stack_tracer_enabled.
3716 ::
3717
3718  # echo 1 > /proc/sys/kernel/stack_tracer_enabled
3719
3720 You can also enable it from the kernel command line to trace
3721 the stack size of the kernel during boot up, by adding "stacktrace"
3722 to the kernel command line parameter.
3723
3724 After running it for a few minutes, the output looks like:
3725 ::
3726
3727   # cat stack_max_size
3728   2928
3729
3730   # cat stack_trace
3731           Depth    Size   Location    (18 entries)
3732           -----    ----   --------
3733     0)     2928     224   update_sd_lb_stats+0xbc/0x4ac
3734     1)     2704     160   find_busiest_group+0x31/0x1f1
3735     2)     2544     256   load_balance+0xd9/0x662
3736     3)     2288      80   idle_balance+0xbb/0x130
3737     4)     2208     128   __schedule+0x26e/0x5b9
3738     5)     2080      16   schedule+0x64/0x66
3739     6)     2064     128   schedule_timeout+0x34/0xe0
3740     7)     1936     112   wait_for_common+0x97/0xf1
3741     8)     1824      16   wait_for_completion+0x1d/0x1f
3742     9)     1808     128   flush_work+0xfe/0x119
3743    10)     1680      16   tty_flush_to_ldisc+0x1e/0x20
3744    11)     1664      48   input_available_p+0x1d/0x5c
3745    12)     1616      48   n_tty_poll+0x6d/0x134
3746    13)     1568      64   tty_poll+0x64/0x7f
3747    14)     1504     880   do_select+0x31e/0x511
3748    15)      624     400   core_sys_select+0x177/0x216
3749    16)      224      96   sys_select+0x91/0xb9
3750    17)      128     128   system_call_fastpath+0x16/0x1b
3751
3752 Note, if -mfentry is being used by gcc, functions get traced before
3753 they set up the stack frame. This means that leaf level functions
3754 are not tested by the stack tracer when -mfentry is used.
3755
3756 Currently, -mfentry is used by gcc 4.6.0 and above on x86 only.
3757
3758 More
3759 ----
3760 More details can be found in the source code, in the `kernel/trace/*.c` files.