Merge tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost
[cris-mirror.git] / Documentation / dev-tools / gcov.rst
blob69a7d90c320ad983f1120b9f6eab4eb12b6712d4
1 Using gcov with the Linux kernel
2 ================================
4 gcov profiling kernel support enables the use of GCC's coverage testing
5 tool gcov_ with the Linux kernel. Coverage data of a running kernel
6 is exported in gcov-compatible format via the "gcov" debugfs directory.
7 To get coverage data for a specific file, change to the kernel build
8 directory and use gcov with the ``-o`` option as follows (requires root)::
10     # cd /tmp/linux-out
11     # gcov -o /sys/kernel/debug/gcov/tmp/linux-out/kernel spinlock.c
13 This will create source code files annotated with execution counts
14 in the current directory. In addition, graphical gcov front-ends such
15 as lcov_ can be used to automate the process of collecting data
16 for the entire kernel and provide coverage overviews in HTML format.
18 Possible uses:
20 * debugging (has this line been reached at all?)
21 * test improvement (how do I change my test to cover these lines?)
22 * minimizing kernel configurations (do I need this option if the
23   associated code is never run?)
25 .. _gcov: http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Gcov.html
26 .. _lcov: http://ltp.sourceforge.net/coverage/lcov.php
29 Preparation
30 -----------
32 Configure the kernel with::
34         CONFIG_DEBUG_FS=y
35         CONFIG_GCOV_KERNEL=y
37 select the gcc's gcov format, default is autodetect based on gcc version::
39         CONFIG_GCOV_FORMAT_AUTODETECT=y
41 and to get coverage data for the entire kernel::
43         CONFIG_GCOV_PROFILE_ALL=y
45 Note that kernels compiled with profiling flags will be significantly
46 larger and run slower. Also CONFIG_GCOV_PROFILE_ALL may not be supported
47 on all architectures.
49 Profiling data will only become accessible once debugfs has been
50 mounted::
52         mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
55 Customization
56 -------------
58 To enable profiling for specific files or directories, add a line
59 similar to the following to the respective kernel Makefile:
61 - For a single file (e.g. main.o)::
63         GCOV_PROFILE_main.o := y
65 - For all files in one directory::
67         GCOV_PROFILE := y
69 To exclude files from being profiled even when CONFIG_GCOV_PROFILE_ALL
70 is specified, use::
72         GCOV_PROFILE_main.o := n
74 and::
76         GCOV_PROFILE := n
78 Only files which are linked to the main kernel image or are compiled as
79 kernel modules are supported by this mechanism.
82 Files
83 -----
85 The gcov kernel support creates the following files in debugfs:
87 ``/sys/kernel/debug/gcov``
88         Parent directory for all gcov-related files.
90 ``/sys/kernel/debug/gcov/reset``
91         Global reset file: resets all coverage data to zero when
92         written to.
94 ``/sys/kernel/debug/gcov/path/to/compile/dir/file.gcda``
95         The actual gcov data file as understood by the gcov
96         tool. Resets file coverage data to zero when written to.
98 ``/sys/kernel/debug/gcov/path/to/compile/dir/file.gcno``
99         Symbolic link to a static data file required by the gcov
100         tool. This file is generated by gcc when compiling with
101         option ``-ftest-coverage``.
104 Modules
105 -------
107 Kernel modules may contain cleanup code which is only run during
108 module unload time. The gcov mechanism provides a means to collect
109 coverage data for such code by keeping a copy of the data associated
110 with the unloaded module. This data remains available through debugfs.
111 Once the module is loaded again, the associated coverage counters are
112 initialized with the data from its previous instantiation.
114 This behavior can be deactivated by specifying the gcov_persist kernel
115 parameter::
117         gcov_persist=0
119 At run-time, a user can also choose to discard data for an unloaded
120 module by writing to its data file or the global reset file.
123 Separated build and test machines
124 ---------------------------------
126 The gcov kernel profiling infrastructure is designed to work out-of-the
127 box for setups where kernels are built and run on the same machine. In
128 cases where the kernel runs on a separate machine, special preparations
129 must be made, depending on where the gcov tool is used:
131 a) gcov is run on the TEST machine
133     The gcov tool version on the test machine must be compatible with the
134     gcc version used for kernel build. Also the following files need to be
135     copied from build to test machine:
137     from the source tree:
138       - all C source files + headers
140     from the build tree:
141       - all C source files + headers
142       - all .gcda and .gcno files
143       - all links to directories
145     It is important to note that these files need to be placed into the
146     exact same file system location on the test machine as on the build
147     machine. If any of the path components is symbolic link, the actual
148     directory needs to be used instead (due to make's CURDIR handling).
150 b) gcov is run on the BUILD machine
152     The following files need to be copied after each test case from test
153     to build machine:
155     from the gcov directory in sysfs:
156       - all .gcda files
157       - all links to .gcno files
159     These files can be copied to any location on the build machine. gcov
160     must then be called with the -o option pointing to that directory.
162     Example directory setup on the build machine::
164       /tmp/linux:    kernel source tree
165       /tmp/out:      kernel build directory as specified by make O=
166       /tmp/coverage: location of the files copied from the test machine
168       [user@build] cd /tmp/out
169       [user@build] gcov -o /tmp/coverage/tmp/out/init main.c
172 Troubleshooting
173 ---------------
175 Problem
176     Compilation aborts during linker step.
178 Cause
179     Profiling flags are specified for source files which are not
180     linked to the main kernel or which are linked by a custom
181     linker procedure.
183 Solution
184     Exclude affected source files from profiling by specifying
185     ``GCOV_PROFILE := n`` or ``GCOV_PROFILE_basename.o := n`` in the
186     corresponding Makefile.
188 Problem
189     Files copied from sysfs appear empty or incomplete.
191 Cause
192     Due to the way seq_file works, some tools such as cp or tar
193     may not correctly copy files from sysfs.
195 Solution
196     Use ``cat``' to read ``.gcda`` files and ``cp -d`` to copy links.
197     Alternatively use the mechanism shown in Appendix B.
200 Appendix A: gather_on_build.sh
201 ------------------------------
203 Sample script to gather coverage meta files on the build machine
204 (see 6a):
206 .. code-block:: sh
208     #!/bin/bash
210     KSRC=$1
211     KOBJ=$2
212     DEST=$3
214     if [ -z "$KSRC" ] || [ -z "$KOBJ" ] || [ -z "$DEST" ]; then
215       echo "Usage: $0 <ksrc directory> <kobj directory> <output.tar.gz>" >&2
216       exit 1
217     fi
219     KSRC=$(cd $KSRC; printf "all:\n\t@echo \${CURDIR}\n" | make -f -)
220     KOBJ=$(cd $KOBJ; printf "all:\n\t@echo \${CURDIR}\n" | make -f -)
222     find $KSRC $KOBJ \( -name '*.gcno' -o -name '*.[ch]' -o -type l \) -a \
223                      -perm /u+r,g+r | tar cfz $DEST -P -T -
225     if [ $? -eq 0 ] ; then
226       echo "$DEST successfully created, copy to test system and unpack with:"
227       echo "  tar xfz $DEST -P"
228     else
229       echo "Could not create file $DEST"
230     fi
233 Appendix B: gather_on_test.sh
234 -----------------------------
236 Sample script to gather coverage data files on the test machine
237 (see 6b):
239 .. code-block:: sh
241     #!/bin/bash -e
243     DEST=$1
244     GCDA=/sys/kernel/debug/gcov
246     if [ -z "$DEST" ] ; then
247       echo "Usage: $0 <output.tar.gz>" >&2
248       exit 1
249     fi
251     TEMPDIR=$(mktemp -d)
252     echo Collecting data..
253     find $GCDA -type d -exec mkdir -p $TEMPDIR/\{\} \;
254     find $GCDA -name '*.gcda' -exec sh -c 'cat < $0 > '$TEMPDIR'/$0' {} \;
255     find $GCDA -name '*.gcno' -exec sh -c 'cp -d $0 '$TEMPDIR'/$0' {} \;
256     tar czf $DEST -C $TEMPDIR sys
257     rm -rf $TEMPDIR
259     echo "$DEST successfully created, copy to build system and unpack with:"
260     echo "  tar xfz $DEST"