]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - Documentation/trace/events.rst
Merge tag 'fuse-fixes-5.6-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mszer...
[linux.git] / Documentation / trace / events.rst
1 =============
2 Event Tracing
3 =============
4
5 :Author: Theodore Ts'o
6 :Updated: Li Zefan and Tom Zanussi
7
8 1. Introduction
9 ===============
10
11 Tracepoints (see Documentation/trace/tracepoints.rst) can be used
12 without creating custom kernel modules to register probe functions
13 using the event tracing infrastructure.
14
15 Not all tracepoints can be traced using the event tracing system;
16 the kernel developer must provide code snippets which define how the
17 tracing information is saved into the tracing buffer, and how the
18 tracing information should be printed.
19
20 2. Using Event Tracing
21 ======================
22
23 2.1 Via the 'set_event' interface
24 ---------------------------------
25
26 The events which are available for tracing can be found in the file
27 /sys/kernel/debug/tracing/available_events.
28
29 To enable a particular event, such as 'sched_wakeup', simply echo it
30 to /sys/kernel/debug/tracing/set_event. For example::
31
32         # echo sched_wakeup >> /sys/kernel/debug/tracing/set_event
33
34 .. Note:: '>>' is necessary, otherwise it will firstly disable all the events.
35
36 To disable an event, echo the event name to the set_event file prefixed
37 with an exclamation point::
38
39         # echo '!sched_wakeup' >> /sys/kernel/debug/tracing/set_event
40
41 To disable all events, echo an empty line to the set_event file::
42
43         # echo > /sys/kernel/debug/tracing/set_event
44
45 To enable all events, echo ``*:*`` or ``*:`` to the set_event file::
46
47         # echo *:* > /sys/kernel/debug/tracing/set_event
48
49 The events are organized into subsystems, such as ext4, irq, sched,
50 etc., and a full event name looks like this: <subsystem>:<event>.  The
51 subsystem name is optional, but it is displayed in the available_events
52 file.  All of the events in a subsystem can be specified via the syntax
53 ``<subsystem>:*``; for example, to enable all irq events, you can use the
54 command::
55
56         # echo 'irq:*' > /sys/kernel/debug/tracing/set_event
57
58 2.2 Via the 'enable' toggle
59 ---------------------------
60
61 The events available are also listed in /sys/kernel/debug/tracing/events/ hierarchy
62 of directories.
63
64 To enable event 'sched_wakeup'::
65
66         # echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup/enable
67
68 To disable it::
69
70         # echo 0 > /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup/enable
71
72 To enable all events in sched subsystem::
73
74         # echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/enable
75
76 To enable all events::
77
78         # echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/enable
79
80 When reading one of these enable files, there are four results:
81
82  - 0 - all events this file affects are disabled
83  - 1 - all events this file affects are enabled
84  - X - there is a mixture of events enabled and disabled
85  - ? - this file does not affect any event
86
87 2.3 Boot option
88 ---------------
89
90 In order to facilitate early boot debugging, use boot option::
91
92         trace_event=[event-list]
93
94 event-list is a comma separated list of events. See section 2.1 for event
95 format.
96
97 3. Defining an event-enabled tracepoint
98 =======================================
99
100 See The example provided in samples/trace_events
101
102 4. Event formats
103 ================
104
105 Each trace event has a 'format' file associated with it that contains
106 a description of each field in a logged event.  This information can
107 be used to parse the binary trace stream, and is also the place to
108 find the field names that can be used in event filters (see section 5).
109
110 It also displays the format string that will be used to print the
111 event in text mode, along with the event name and ID used for
112 profiling.
113
114 Every event has a set of ``common`` fields associated with it; these are
115 the fields prefixed with ``common_``.  The other fields vary between
116 events and correspond to the fields defined in the TRACE_EVENT
117 definition for that event.
118
119 Each field in the format has the form::
120
121      field:field-type field-name; offset:N; size:N;
122
123 where offset is the offset of the field in the trace record and size
124 is the size of the data item, in bytes.
125
126 For example, here's the information displayed for the 'sched_wakeup'
127 event::
128
129         # cat /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup/format
130
131         name: sched_wakeup
132         ID: 60
133         format:
134                 field:unsigned short common_type;       offset:0;       size:2;
135                 field:unsigned char common_flags;       offset:2;       size:1;
136                 field:unsigned char common_preempt_count;       offset:3;       size:1;
137                 field:int common_pid;   offset:4;       size:4;
138                 field:int common_tgid;  offset:8;       size:4;
139
140                 field:char comm[TASK_COMM_LEN]; offset:12;      size:16;
141                 field:pid_t pid;        offset:28;      size:4;
142                 field:int prio; offset:32;      size:4;
143                 field:int success;      offset:36;      size:4;
144                 field:int cpu;  offset:40;      size:4;
145
146         print fmt: "task %s:%d [%d] success=%d [%03d]", REC->comm, REC->pid,
147                    REC->prio, REC->success, REC->cpu
148
149 This event contains 10 fields, the first 5 common and the remaining 5
150 event-specific.  All the fields for this event are numeric, except for
151 'comm' which is a string, a distinction important for event filtering.
152
153 5. Event filtering
154 ==================
155
156 Trace events can be filtered in the kernel by associating boolean
157 'filter expressions' with them.  As soon as an event is logged into
158 the trace buffer, its fields are checked against the filter expression
159 associated with that event type.  An event with field values that
160 'match' the filter will appear in the trace output, and an event whose
161 values don't match will be discarded.  An event with no filter
162 associated with it matches everything, and is the default when no
163 filter has been set for an event.
164
165 5.1 Expression syntax
166 ---------------------
167
168 A filter expression consists of one or more 'predicates' that can be
169 combined using the logical operators '&&' and '||'.  A predicate is
170 simply a clause that compares the value of a field contained within a
171 logged event with a constant value and returns either 0 or 1 depending
172 on whether the field value matched (1) or didn't match (0)::
173
174           field-name relational-operator value
175
176 Parentheses can be used to provide arbitrary logical groupings and
177 double-quotes can be used to prevent the shell from interpreting
178 operators as shell metacharacters.
179
180 The field-names available for use in filters can be found in the
181 'format' files for trace events (see section 4).
182
183 The relational-operators depend on the type of the field being tested:
184
185 The operators available for numeric fields are:
186
187 ==, !=, <, <=, >, >=, &
188
189 And for string fields they are:
190
191 ==, !=, ~
192
193 The glob (~) accepts a wild card character (\*,?) and character classes
194 ([). For example::
195
196   prev_comm ~ "*sh"
197   prev_comm ~ "sh*"
198   prev_comm ~ "*sh*"
199   prev_comm ~ "ba*sh"
200
201 5.2 Setting filters
202 -------------------
203
204 A filter for an individual event is set by writing a filter expression
205 to the 'filter' file for the given event.
206
207 For example::
208
209         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup
210         # echo "common_preempt_count > 4" > filter
211
212 A slightly more involved example::
213
214         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/signal/signal_generate
215         # echo "((sig >= 10 && sig < 15) || sig == 17) && comm != bash" > filter
216
217 If there is an error in the expression, you'll get an 'Invalid
218 argument' error when setting it, and the erroneous string along with
219 an error message can be seen by looking at the filter e.g.::
220
221         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/signal/signal_generate
222         # echo "((sig >= 10 && sig < 15) || dsig == 17) && comm != bash" > filter
223         -bash: echo: write error: Invalid argument
224         # cat filter
225         ((sig >= 10 && sig < 15) || dsig == 17) && comm != bash
226         ^
227         parse_error: Field not found
228
229 Currently the caret ('^') for an error always appears at the beginning of
230 the filter string; the error message should still be useful though
231 even without more accurate position info.
232
233 5.3 Clearing filters
234 --------------------
235
236 To clear the filter for an event, write a '0' to the event's filter
237 file.
238
239 To clear the filters for all events in a subsystem, write a '0' to the
240 subsystem's filter file.
241
242 5.3 Subsystem filters
243 ---------------------
244
245 For convenience, filters for every event in a subsystem can be set or
246 cleared as a group by writing a filter expression into the filter file
247 at the root of the subsystem.  Note however, that if a filter for any
248 event within the subsystem lacks a field specified in the subsystem
249 filter, or if the filter can't be applied for any other reason, the
250 filter for that event will retain its previous setting.  This can
251 result in an unintended mixture of filters which could lead to
252 confusing (to the user who might think different filters are in
253 effect) trace output.  Only filters that reference just the common
254 fields can be guaranteed to propagate successfully to all events.
255
256 Here are a few subsystem filter examples that also illustrate the
257 above points:
258
259 Clear the filters on all events in the sched subsystem::
260
261         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched
262         # echo 0 > filter
263         # cat sched_switch/filter
264         none
265         # cat sched_wakeup/filter
266         none
267
268 Set a filter using only common fields for all events in the sched
269 subsystem (all events end up with the same filter)::
270
271         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched
272         # echo common_pid == 0 > filter
273         # cat sched_switch/filter
274         common_pid == 0
275         # cat sched_wakeup/filter
276         common_pid == 0
277
278 Attempt to set a filter using a non-common field for all events in the
279 sched subsystem (all events but those that have a prev_pid field retain
280 their old filters)::
281
282         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched
283         # echo prev_pid == 0 > filter
284         # cat sched_switch/filter
285         prev_pid == 0
286         # cat sched_wakeup/filter
287         common_pid == 0
288
289 5.4 PID filtering
290 -----------------
291
292 The set_event_pid file in the same directory as the top events directory
293 exists, will filter all events from tracing any task that does not have the
294 PID listed in the set_event_pid file.
295 ::
296
297         # cd /sys/kernel/debug/tracing
298         # echo $$ > set_event_pid
299         # echo 1 > events/enable
300
301 Will only trace events for the current task.
302
303 To add more PIDs without losing the PIDs already included, use '>>'.
304 ::
305
306         # echo 123 244 1 >> set_event_pid
307
308
309 6. Event triggers
310 =================
311
312 Trace events can be made to conditionally invoke trigger 'commands'
313 which can take various forms and are described in detail below;
314 examples would be enabling or disabling other trace events or invoking
315 a stack trace whenever the trace event is hit.  Whenever a trace event
316 with attached triggers is invoked, the set of trigger commands
317 associated with that event is invoked.  Any given trigger can
318 additionally have an event filter of the same form as described in
319 section 5 (Event filtering) associated with it - the command will only
320 be invoked if the event being invoked passes the associated filter.
321 If no filter is associated with the trigger, it always passes.
322
323 Triggers are added to and removed from a particular event by writing
324 trigger expressions to the 'trigger' file for the given event.
325
326 A given event can have any number of triggers associated with it,
327 subject to any restrictions that individual commands may have in that
328 regard.
329
330 Event triggers are implemented on top of "soft" mode, which means that
331 whenever a trace event has one or more triggers associated with it,
332 the event is activated even if it isn't actually enabled, but is
333 disabled in a "soft" mode.  That is, the tracepoint will be called,
334 but just will not be traced, unless of course it's actually enabled.
335 This scheme allows triggers to be invoked even for events that aren't
336 enabled, and also allows the current event filter implementation to be
337 used for conditionally invoking triggers.
338
339 The syntax for event triggers is roughly based on the syntax for
340 set_ftrace_filter 'ftrace filter commands' (see the 'Filter commands'
341 section of Documentation/trace/ftrace.rst), but there are major
342 differences and the implementation isn't currently tied to it in any
343 way, so beware about making generalizations between the two.
344
345 Note: Writing into trace_marker (See Documentation/trace/ftrace.rst)
346      can also enable triggers that are written into
347      /sys/kernel/tracing/events/ftrace/print/trigger
348
349 6.1 Expression syntax
350 ---------------------
351
352 Triggers are added by echoing the command to the 'trigger' file::
353
354   # echo 'command[:count] [if filter]' > trigger
355
356 Triggers are removed by echoing the same command but starting with '!'
357 to the 'trigger' file::
358
359   # echo '!command[:count] [if filter]' > trigger
360
361 The [if filter] part isn't used in matching commands when removing, so
362 leaving that off in a '!' command will accomplish the same thing as
363 having it in.
364
365 The filter syntax is the same as that described in the 'Event
366 filtering' section above.
367
368 For ease of use, writing to the trigger file using '>' currently just
369 adds or removes a single trigger and there's no explicit '>>' support
370 ('>' actually behaves like '>>') or truncation support to remove all
371 triggers (you have to use '!' for each one added.)
372
373 6.2 Supported trigger commands
374 ------------------------------
375
376 The following commands are supported:
377
378 - enable_event/disable_event
379
380   These commands can enable or disable another trace event whenever
381   the triggering event is hit.  When these commands are registered,
382   the other trace event is activated, but disabled in a "soft" mode.
383   That is, the tracepoint will be called, but just will not be traced.
384   The event tracepoint stays in this mode as long as there's a trigger
385   in effect that can trigger it.
386
387   For example, the following trigger causes kmalloc events to be
388   traced when a read system call is entered, and the :1 at the end
389   specifies that this enablement happens only once::
390
391           # echo 'enable_event:kmem:kmalloc:1' > \
392               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_enter_read/trigger
393
394   The following trigger causes kmalloc events to stop being traced
395   when a read system call exits.  This disablement happens on every
396   read system call exit::
397
398           # echo 'disable_event:kmem:kmalloc' > \
399               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_exit_read/trigger
400
401   The format is::
402
403       enable_event:<system>:<event>[:count]
404       disable_event:<system>:<event>[:count]
405
406   To remove the above commands::
407
408           # echo '!enable_event:kmem:kmalloc:1' > \
409               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_enter_read/trigger
410
411           # echo '!disable_event:kmem:kmalloc' > \
412               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_exit_read/trigger
413
414   Note that there can be any number of enable/disable_event triggers
415   per triggering event, but there can only be one trigger per
416   triggered event. e.g. sys_enter_read can have triggers enabling both
417   kmem:kmalloc and sched:sched_switch, but can't have two kmem:kmalloc
418   versions such as kmem:kmalloc and kmem:kmalloc:1 or 'kmem:kmalloc if
419   bytes_req == 256' and 'kmem:kmalloc if bytes_alloc == 256' (they
420   could be combined into a single filter on kmem:kmalloc though).
421
422 - stacktrace
423
424   This command dumps a stacktrace in the trace buffer whenever the
425   triggering event occurs.
426
427   For example, the following trigger dumps a stacktrace every time the
428   kmalloc tracepoint is hit::
429
430           # echo 'stacktrace' > \
431                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
432
433   The following trigger dumps a stacktrace the first 5 times a kmalloc
434   request happens with a size >= 64K::
435
436           # echo 'stacktrace:5 if bytes_req >= 65536' > \
437                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
438
439   The format is::
440
441       stacktrace[:count]
442
443   To remove the above commands::
444
445           # echo '!stacktrace' > \
446                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
447
448           # echo '!stacktrace:5 if bytes_req >= 65536' > \
449                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
450
451   The latter can also be removed more simply by the following (without
452   the filter)::
453
454           # echo '!stacktrace:5' > \
455                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
456
457   Note that there can be only one stacktrace trigger per triggering
458   event.
459
460 - snapshot
461
462   This command causes a snapshot to be triggered whenever the
463   triggering event occurs.
464
465   The following command creates a snapshot every time a block request
466   queue is unplugged with a depth > 1.  If you were tracing a set of
467   events or functions at the time, the snapshot trace buffer would
468   capture those events when the trigger event occurred::
469
470           # echo 'snapshot if nr_rq > 1' > \
471                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
472
473   To only snapshot once::
474
475           # echo 'snapshot:1 if nr_rq > 1' > \
476                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
477
478   To remove the above commands::
479
480           # echo '!snapshot if nr_rq > 1' > \
481                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
482
483           # echo '!snapshot:1 if nr_rq > 1' > \
484                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
485
486   Note that there can be only one snapshot trigger per triggering
487   event.
488
489 - traceon/traceoff
490
491   These commands turn tracing on and off when the specified events are
492   hit. The parameter determines how many times the tracing system is
493   turned on and off. If unspecified, there is no limit.
494
495   The following command turns tracing off the first time a block
496   request queue is unplugged with a depth > 1.  If you were tracing a
497   set of events or functions at the time, you could then examine the
498   trace buffer to see the sequence of events that led up to the
499   trigger event::
500
501           # echo 'traceoff:1 if nr_rq > 1' > \
502                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
503
504   To always disable tracing when nr_rq  > 1::
505
506           # echo 'traceoff if nr_rq > 1' > \
507                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
508
509   To remove the above commands::
510
511           # echo '!traceoff:1 if nr_rq > 1' > \
512                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
513
514           # echo '!traceoff if nr_rq > 1' > \
515                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
516
517   Note that there can be only one traceon or traceoff trigger per
518   triggering event.
519
520 - hist
521
522   This command aggregates event hits into a hash table keyed on one or
523   more trace event format fields (or stacktrace) and a set of running
524   totals derived from one or more trace event format fields and/or
525   event counts (hitcount).
526
527   See Documentation/trace/histogram.rst for details and examples.
528
529 6.3 In-kernel trace event API
530 -----------------------------
531
532 In most cases, the command-line interface to trace events is more than
533 sufficient.  Sometimes, however, applications might find the need for
534 more complex relationships than can be expressed through a simple
535 series of linked command-line expressions, or putting together sets of
536 commands may be simply too cumbersome.  An example might be an
537 application that needs to 'listen' to the trace stream in order to
538 maintain an in-kernel state machine detecting, for instance, when an
539 illegal kernel state occurs in the scheduler.
540
541 The trace event subsystem provides an in-kernel API allowing modules
542 or other kernel code to generate user-defined 'synthetic' events at
543 will, which can be used to either augment the existing trace stream
544 and/or signal that a particular important state has occurred.
545
546 A similar in-kernel API is also available for creating kprobe and
547 kretprobe events.
548
549 Both the synthetic event and k/ret/probe event APIs are built on top
550 of a lower-level "dynevent_cmd" event command API, which is also
551 available for more specialized applications, or as the basis of other
552 higher-level trace event APIs.
553
554 The API provided for these purposes is describe below and allows the
555 following:
556
557   - dynamically creating synthetic event definitions
558   - dynamically creating kprobe and kretprobe event definitions
559   - tracing synthetic events from in-kernel code
560   - the low-level "dynevent_cmd" API
561
562 6.3.1 Dyamically creating synthetic event definitions
563 -----------------------------------------------------
564
565 There are a couple ways to create a new synthetic event from a kernel
566 module or other kernel code.
567
568 The first creates the event in one step, using synth_event_create().
569 In this method, the name of the event to create and an array defining
570 the fields is supplied to synth_event_create().  If successful, a
571 synthetic event with that name and fields will exist following that
572 call.  For example, to create a new "schedtest" synthetic event:
573
574   ret = synth_event_create("schedtest", sched_fields,
575                            ARRAY_SIZE(sched_fields), THIS_MODULE);
576
577 The sched_fields param in this example points to an array of struct
578 synth_field_desc, each of which describes an event field by type and
579 name:
580
581   static struct synth_field_desc sched_fields[] = {
582         { .type = "pid_t",              .name = "next_pid_field" },
583         { .type = "char[16]",           .name = "next_comm_field" },
584         { .type = "u64",                .name = "ts_ns" },
585         { .type = "u64",                .name = "ts_ms" },
586         { .type = "unsigned int",       .name = "cpu" },
587         { .type = "char[64]",           .name = "my_string_field" },
588         { .type = "int",                .name = "my_int_field" },
589   };
590
591 See synth_field_size() for available types. If field_name contains [n]
592 the field is considered to be an array.
593
594 If the event is created from within a module, a pointer to the module
595 must be passed to synth_event_create().  This will ensure that the
596 trace buffer won't contain unreadable events when the module is
597 removed.
598
599 At this point, the event object is ready to be used for generating new
600 events.
601
602 In the second method, the event is created in several steps.  This
603 allows events to be created dynamically and without the need to create
604 and populate an array of fields beforehand.
605
606 To use this method, an empty or partially empty synthetic event should
607 first be created using synth_event_gen_cmd_start() or
608 synth_event_gen_cmd_array_start().  For synth_event_gen_cmd_start(),
609 the name of the event along with one or more pairs of args each pair
610 representing a 'type field_name;' field specification should be
611 supplied.  For synth_event_gen_cmd_array_start(), the name of the
612 event along with an array of struct synth_field_desc should be
613 supplied. Before calling synth_event_gen_cmd_start() or
614 synth_event_gen_cmd_array_start(), the user should create and
615 initialize a dynevent_cmd object using synth_event_cmd_init().
616
617 For example, to create a new "schedtest" synthetic event with two
618 fields:
619
620   struct dynevent_cmd cmd;
621   char *buf;
622
623   /* Create a buffer to hold the generated command */
624   buf = kzalloc(MAX_DYNEVENT_CMD_LEN, GFP_KERNEL);
625
626   /* Before generating the command, initialize the cmd object */
627   synth_event_cmd_init(&cmd, buf, MAX_DYNEVENT_CMD_LEN);
628
629   ret = synth_event_gen_cmd_start(&cmd, "schedtest", THIS_MODULE,
630                                   "pid_t", "next_pid_field",
631                                   "u64", "ts_ns");
632
633 Alternatively, using an array of struct synth_field_desc fields
634 containing the same information:
635
636   ret = synth_event_gen_cmd_array_start(&cmd, "schedtest", THIS_MODULE,
637                                         fields, n_fields);
638
639 Once the synthetic event object has been created, it can then be
640 populated with more fields.  Fields are added one by one using
641 synth_event_add_field(), supplying the dynevent_cmd object, a field
642 type, and a field name.  For example, to add a new int field named
643 "intfield", the following call should be made:
644
645   ret = synth_event_add_field(&cmd, "int", "intfield");
646
647 See synth_field_size() for available types. If field_name contains [n]
648 the field is considered to be an array.
649
650 A group of fields can also be added all at once using an array of
651 synth_field_desc with add_synth_fields().  For example, this would add
652 just the first four sched_fields:
653
654   ret = synth_event_add_fields(&cmd, sched_fields, 4);
655
656 If you already have a string of the form 'type field_name',
657 synth_event_add_field_str() can be used to add it as-is; it will
658 also automatically append a ';' to the string.
659
660 Once all the fields have been added, the event should be finalized and
661 registered by calling the synth_event_gen_cmd_end() function:
662
663   ret = synth_event_gen_cmd_end(&cmd);
664
665 At this point, the event object is ready to be used for tracing new
666 events.
667
668 6.3.3 Tracing synthetic events from in-kernel code
669 --------------------------------------------------
670
671 To trace a synthetic event, there are several options.  The first
672 option is to trace the event in one call, using synth_event_trace()
673 with a variable number of values, or synth_event_trace_array() with an
674 array of values to be set.  A second option can be used to avoid the
675 need for a pre-formed array of values or list of arguments, via
676 synth_event_trace_start() and synth_event_trace_end() along with
677 synth_event_add_next_val() or synth_event_add_val() to add the values
678 piecewise.
679
680 6.3.3.1 Tracing a synthetic event all at once
681 ---------------------------------------------
682
683 To trace a synthetic event all at once, the synth_event_trace() or
684 synth_event_trace_array() functions can be used.
685
686 The synth_event_trace() function is passed the trace_event_file
687 representing the synthetic event (which can be retrieved using
688 trace_get_event_file() using the synthetic event name, "synthetic" as
689 the system name, and the trace instance name (NULL if using the global
690 trace array)), along with an variable number of u64 args, one for each
691 synthetic event field, and the number of values being passed.
692
693 So, to trace an event corresponding to the synthetic event definition
694 above, code like the following could be used:
695
696   ret = synth_event_trace(create_synth_test, 7, /* number of values */
697                           444,             /* next_pid_field */
698                           (u64)"clackers", /* next_comm_field */
699                           1000000,         /* ts_ns */
700                           1000,            /* ts_ms */
701                           smp_processor_id(),/* cpu */
702                           (u64)"Thneed",   /* my_string_field */
703                           999);            /* my_int_field */
704
705 All vals should be cast to u64, and string vals are just pointers to
706 strings, cast to u64.  Strings will be copied into space reserved in
707 the event for the string, using these pointers.
708
709 Alternatively, the synth_event_trace_array() function can be used to
710 accomplish the same thing.  It is passed the trace_event_file
711 representing the synthetic event (which can be retrieved using
712 trace_get_event_file() using the synthetic event name, "synthetic" as
713 the system name, and the trace instance name (NULL if using the global
714 trace array)), along with an array of u64, one for each synthetic
715 event field.
716
717 To trace an event corresponding to the synthetic event definition
718 above, code like the following could be used:
719
720   u64 vals[7];
721
722   vals[0] = 777;                  /* next_pid_field */
723   vals[1] = (u64)"tiddlywinks";   /* next_comm_field */
724   vals[2] = 1000000;              /* ts_ns */
725   vals[3] = 1000;                 /* ts_ms */
726   vals[4] = smp_processor_id();   /* cpu */
727   vals[5] = (u64)"thneed";        /* my_string_field */
728   vals[6] = 398;                  /* my_int_field */
729
730 The 'vals' array is just an array of u64, the number of which must
731 match the number of field in the synthetic event, and which must be in
732 the same order as the synthetic event fields.
733
734 All vals should be cast to u64, and string vals are just pointers to
735 strings, cast to u64.  Strings will be copied into space reserved in
736 the event for the string, using these pointers.
737
738 In order to trace a synthetic event, a pointer to the trace event file
739 is needed.  The trace_get_event_file() function can be used to get
740 it - it will find the file in the given trace instance (in this case
741 NULL since the top trace array is being used) while at the same time
742 preventing the instance containing it from going away:
743
744        schedtest_event_file = trace_get_event_file(NULL, "synthetic",
745                                                    "schedtest");
746
747 Before tracing the event, it should be enabled in some way, otherwise
748 the synthetic event won't actually show up in the trace buffer.
749
750 To enable a synthetic event from the kernel, trace_array_set_clr_event()
751 can be used (which is not specific to synthetic events, so does need
752 the "synthetic" system name to be specified explicitly).
753
754 To enable the event, pass 'true' to it:
755
756        trace_array_set_clr_event(schedtest_event_file->tr,
757                                  "synthetic", "schedtest", true);
758
759 To disable it pass false:
760
761        trace_array_set_clr_event(schedtest_event_file->tr,
762                                  "synthetic", "schedtest", false);
763
764 Finally, synth_event_trace_array() can be used to actually trace the
765 event, which should be visible in the trace buffer afterwards:
766
767        ret = synth_event_trace_array(schedtest_event_file, vals,
768                                      ARRAY_SIZE(vals));
769
770 To remove the synthetic event, the event should be disabled, and the
771 trace instance should be 'put' back using trace_put_event_file():
772
773        trace_array_set_clr_event(schedtest_event_file->tr,
774                                  "synthetic", "schedtest", false);
775        trace_put_event_file(schedtest_event_file);
776
777 If those have been successful, synth_event_delete() can be called to
778 remove the event:
779
780        ret = synth_event_delete("schedtest");
781
782 6.3.3.1 Tracing a synthetic event piecewise
783 -------------------------------------------
784
785 To trace a synthetic using the piecewise method described above, the
786 synth_event_trace_start() function is used to 'open' the synthetic
787 event trace:
788
789        struct synth_trace_state trace_state;
790
791        ret = synth_event_trace_start(schedtest_event_file, &trace_state);
792
793 It's passed the trace_event_file representing the synthetic event
794 using the same methods as described above, along with a pointer to a
795 struct synth_trace_state object, which will be zeroed before use and
796 used to maintain state between this and following calls.
797
798 Once the event has been opened, which means space for it has been
799 reserved in the trace buffer, the individual fields can be set.  There
800 are two ways to do that, either one after another for each field in
801 the event, which requires no lookups, or by name, which does.  The
802 tradeoff is flexibility in doing the assignments vs the cost of a
803 lookup per field.
804
805 To assign the values one after the other without lookups,
806 synth_event_add_next_val() should be used.  Each call is passed the
807 same synth_trace_state object used in the synth_event_trace_start(),
808 along with the value to set the next field in the event.  After each
809 field is set, the 'cursor' points to the next field, which will be set
810 by the subsequent call, continuing until all the fields have been set
811 in order.  The same sequence of calls as in the above examples using
812 this method would be (without error-handling code):
813
814        /* next_pid_field */
815        ret = synth_event_add_next_val(777, &trace_state);
816
817        /* next_comm_field */
818        ret = synth_event_add_next_val((u64)"slinky", &trace_state);
819
820        /* ts_ns */
821        ret = synth_event_add_next_val(1000000, &trace_state);
822
823        /* ts_ms */
824        ret = synth_event_add_next_val(1000, &trace_state);
825
826        /* cpu */
827        ret = synth_event_add_next_val(smp_processor_id(), &trace_state);
828
829        /* my_string_field */
830        ret = synth_event_add_next_val((u64)"thneed_2.01", &trace_state);
831
832        /* my_int_field */
833        ret = synth_event_add_next_val(395, &trace_state);
834
835 To assign the values in any order, synth_event_add_val() should be
836 used.  Each call is passed the same synth_trace_state object used in
837 the synth_event_trace_start(), along with the field name of the field
838 to set and the value to set it to.  The same sequence of calls as in
839 the above examples using this method would be (without error-handling
840 code):
841
842        ret = synth_event_add_val("next_pid_field", 777, &trace_state);
843        ret = synth_event_add_val("next_comm_field", (u64)"silly putty",
844                                  &trace_state);
845        ret = synth_event_add_val("ts_ns", 1000000, &trace_state);
846        ret = synth_event_add_val("ts_ms", 1000, &trace_state);
847        ret = synth_event_add_val("cpu", smp_processor_id(), &trace_state);
848        ret = synth_event_add_val("my_string_field", (u64)"thneed_9",
849                                  &trace_state);
850        ret = synth_event_add_val("my_int_field", 3999, &trace_state);
851
852 Note that synth_event_add_next_val() and synth_event_add_val() are
853 incompatible if used within the same trace of an event - either one
854 can be used but not both at the same time.
855
856 Finally, the event won't be actually traced until it's 'closed',
857 which is done using synth_event_trace_end(), which takes only the
858 struct synth_trace_state object used in the previous calls:
859
860        ret = synth_event_trace_end(&trace_state);
861
862 Note that synth_event_trace_end() must be called at the end regardless
863 of whether any of the add calls failed (say due to a bad field name
864 being passed in).
865
866 6.3.4 Dyamically creating kprobe and kretprobe event definitions
867 ----------------------------------------------------------------
868
869 To create a kprobe or kretprobe trace event from kernel code, the
870 kprobe_event_gen_cmd_start() or kretprobe_event_gen_cmd_start()
871 functions can be used.
872
873 To create a kprobe event, an empty or partially empty kprobe event
874 should first be created using kprobe_event_gen_cmd_start().  The name
875 of the event and the probe location should be specfied along with one
876 or args each representing a probe field should be supplied to this
877 function.  Before calling kprobe_event_gen_cmd_start(), the user
878 should create and initialize a dynevent_cmd object using
879 kprobe_event_cmd_init().
880
881 For example, to create a new "schedtest" kprobe event with two fields:
882
883   struct dynevent_cmd cmd;
884   char *buf;
885
886   /* Create a buffer to hold the generated command */
887   buf = kzalloc(MAX_DYNEVENT_CMD_LEN, GFP_KERNEL);
888
889   /* Before generating the command, initialize the cmd object */
890   kprobe_event_cmd_init(&cmd, buf, MAX_DYNEVENT_CMD_LEN);
891
892   /*
893    * Define the gen_kprobe_test event with the first 2 kprobe
894    * fields.
895    */
896   ret = kprobe_event_gen_cmd_start(&cmd, "gen_kprobe_test", "do_sys_open",
897                                    "dfd=%ax", "filename=%dx");
898
899 Once the kprobe event object has been created, it can then be
900 populated with more fields.  Fields can be added using
901 kprobe_event_add_fields(), supplying the dynevent_cmd object along
902 with a variable arg list of probe fields.  For example, to add a
903 couple additional fields, the following call could be made:
904
905   ret = kprobe_event_add_fields(&cmd, "flags=%cx", "mode=+4($stack)");
906
907 Once all the fields have been added, the event should be finalized and
908 registered by calling the kprobe_event_gen_cmd_end() or
909 kretprobe_event_gen_cmd_end() functions, depending on whether a kprobe
910 or kretprobe command was started:
911
912   ret = kprobe_event_gen_cmd_end(&cmd);
913
914 or
915
916   ret = kretprobe_event_gen_cmd_end(&cmd);
917
918 At this point, the event object is ready to be used for tracing new
919 events.
920
921 Similarly, a kretprobe event can be created using
922 kretprobe_event_gen_cmd_start() with a probe name and location and
923 additional params such as $retval:
924
925   ret = kretprobe_event_gen_cmd_start(&cmd, "gen_kretprobe_test",
926                                       "do_sys_open", "$retval");
927
928 Similar to the synthetic event case, code like the following can be
929 used to enable the newly created kprobe event:
930
931   gen_kprobe_test = trace_get_event_file(NULL, "kprobes", "gen_kprobe_test");
932
933   ret = trace_array_set_clr_event(gen_kprobe_test->tr,
934                                   "kprobes", "gen_kprobe_test", true);
935
936 Finally, also similar to synthetic events, the following code can be
937 used to give the kprobe event file back and delete the event:
938
939   trace_put_event_file(gen_kprobe_test);
940
941   ret = kprobe_event_delete("gen_kprobe_test");
942
943 6.3.4 The "dynevent_cmd" low-level API
944 --------------------------------------
945
946 Both the in-kernel synthetic event and kprobe interfaces are built on
947 top of a lower-level "dynevent_cmd" interface.  This interface is
948 meant to provide the basis for higher-level interfaces such as the
949 synthetic and kprobe interfaces, which can be used as examples.
950
951 The basic idea is simple and amounts to providing a general-purpose
952 layer that can be used to generate trace event commands.  The
953 generated command strings can then be passed to the command-parsing
954 and event creation code that already exists in the trace event
955 subystem for creating the corresponding trace events.
956
957 In a nutshell, the way it works is that the higher-level interface
958 code creates a struct dynevent_cmd object, then uses a couple
959 functions, dynevent_arg_add() and dynevent_arg_pair_add() to build up
960 a command string, which finally causes the command to be executed
961 using the dynevent_create() function.  The details of the interface
962 are described below.
963
964 The first step in building a new command string is to create and
965 initialize an instance of a dynevent_cmd.  Here, for instance, we
966 create a dynevent_cmd on the stack and initialize it:
967
968   struct dynevent_cmd cmd;
969   char *buf;
970   int ret;
971
972   buf = kzalloc(MAX_DYNEVENT_CMD_LEN, GFP_KERNEL);
973
974   dynevent_cmd_init(cmd, buf, maxlen, DYNEVENT_TYPE_FOO,
975                     foo_event_run_command);
976
977 The dynevent_cmd initialization needs to be given a user-specified
978 buffer and the length of the buffer (MAX_DYNEVENT_CMD_LEN can be used
979 for this purpose - at 2k it's generally too big to be comfortably put
980 on the stack, so is dynamically allocated), a dynevent type id, which
981 is meant to be used to check that further API calls are for the
982 correct command type, and a pointer to an event-specific run_command()
983 callback that will be called to actually execute the event-specific
984 command function.
985
986 Once that's done, the command string can by built up by successive
987 calls to argument-adding functions.
988
989 To add a single argument, define and initialize a struct dynevent_arg
990 or struct dynevent_arg_pair object.  Here's an example of the simplest
991 possible arg addition, which is simply to append the given string as
992 a whitespace-separated argument to the command:
993
994   struct dynevent_arg arg;
995
996   dynevent_arg_init(&arg, NULL, 0);
997
998   arg.str = name;
999
1000   ret = dynevent_arg_add(cmd, &arg);
1001
1002 The arg object is first initialized using dynevent_arg_init() and in
1003 this case the parameters are NULL or 0, which means there's no
1004 optional sanity-checking function or separator appended to the end of
1005 the arg.
1006
1007 Here's another more complicated example using an 'arg pair', which is
1008 used to create an argument that consists of a couple components added
1009 together as a unit, for example, a 'type field_name;' arg or a simple
1010 expression arg e.g. 'flags=%cx':
1011
1012   struct dynevent_arg_pair arg_pair;
1013
1014   dynevent_arg_pair_init(&arg_pair, dynevent_foo_check_arg_fn, 0, ';');
1015
1016   arg_pair.lhs = type;
1017   arg_pair.rhs = name;
1018
1019   ret = dynevent_arg_pair_add(cmd, &arg_pair);
1020
1021 Again, the arg_pair is first initialized, in this case with a callback
1022 function used to check the sanity of the args (for example, that
1023 neither part of the pair is NULL), along with a character to be used
1024 to add an operator between the pair (here none) and a separator to be
1025 appended onto the end of the arg pair (here ';').
1026
1027 There's also a dynevent_str_add() function that can be used to simply
1028 add a string as-is, with no spaces, delimeters, or arg check.
1029
1030 Any number of dynevent_*_add() calls can be made to build up the string
1031 (until its length surpasses cmd->maxlen).  When all the arguments have
1032 been added and the command string is complete, the only thing left to
1033 do is run the command, which happens by simply calling
1034 dynevent_create():
1035
1036   ret = dynevent_create(&cmd);
1037
1038 At that point, if the return value is 0, the dynamic event has been
1039 created and is ready to use.
1040
1041 See the dynevent_cmd function definitions themselves for the details
1042 of the API.