treewide: remove redundant IS_ERR() before error code check
[linux/fpc-iii.git] / Documentation / trace / events.rst
blobf7e1fcc0953c81e4407d0e6f0542317e10426890
1 =============
2 Event Tracing
3 =============
5 :Author: Theodore Ts'o
6 :Updated: Li Zefan and Tom Zanussi
8 1. Introduction
9 ===============
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.
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.
20 2. Using Event Tracing
21 ======================
23 2.1 Via the 'set_event' interface
24 ---------------------------------
26 The events which are available for tracing can be found in the file
27 /sys/kernel/debug/tracing/available_events.
29 To enable a particular event, such as 'sched_wakeup', simply echo it
30 to /sys/kernel/debug/tracing/set_event. For example::
32         # echo sched_wakeup >> /sys/kernel/debug/tracing/set_event
34 .. Note:: '>>' is necessary, otherwise it will firstly disable all the events.
36 To disable an event, echo the event name to the set_event file prefixed
37 with an exclamation point::
39         # echo '!sched_wakeup' >> /sys/kernel/debug/tracing/set_event
41 To disable all events, echo an empty line to the set_event file::
43         # echo > /sys/kernel/debug/tracing/set_event
45 To enable all events, echo ``*:*`` or ``*:`` to the set_event file::
47         # echo *:* > /sys/kernel/debug/tracing/set_event
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::
56         # echo 'irq:*' > /sys/kernel/debug/tracing/set_event
58 2.2 Via the 'enable' toggle
59 ---------------------------
61 The events available are also listed in /sys/kernel/debug/tracing/events/ hierarchy
62 of directories.
64 To enable event 'sched_wakeup'::
66         # echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup/enable
68 To disable it::
70         # echo 0 > /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup/enable
72 To enable all events in sched subsystem::
74         # echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/enable
76 To enable all events::
78         # echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/enable
80 When reading one of these enable files, there are four results:
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
87 2.3 Boot option
88 ---------------
90 In order to facilitate early boot debugging, use boot option::
92         trace_event=[event-list]
94 event-list is a comma separated list of events. See section 2.1 for event
95 format.
97 3. Defining an event-enabled tracepoint
98 =======================================
100 See The example provided in samples/trace_events
102 4. Event formats
103 ================
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).
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.
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.
119 Each field in the format has the form::
121      field:field-type field-name; offset:N; size:N;
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.
126 For example, here's the information displayed for the 'sched_wakeup'
127 event::
129         # cat /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup/format
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;
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;
146         print fmt: "task %s:%d [%d] success=%d [%03d]", REC->comm, REC->pid,
147                    REC->prio, REC->success, REC->cpu
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.
153 5. Event filtering
154 ==================
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.
165 5.1 Expression syntax
166 ---------------------
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)::
174           field-name relational-operator value
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.
180 The field-names available for use in filters can be found in the
181 'format' files for trace events (see section 4).
183 The relational-operators depend on the type of the field being tested:
185 The operators available for numeric fields are:
187 ==, !=, <, <=, >, >=, &
189 And for string fields they are:
191 ==, !=, ~
193 The glob (~) accepts a wild card character (\*,?) and character classes
194 ([). For example::
196   prev_comm ~ "*sh"
197   prev_comm ~ "sh*"
198   prev_comm ~ "*sh*"
199   prev_comm ~ "ba*sh"
201 5.2 Setting filters
202 -------------------
204 A filter for an individual event is set by writing a filter expression
205 to the 'filter' file for the given event.
207 For example::
209         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup
210         # echo "common_preempt_count > 4" > filter
212 A slightly more involved example::
214         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/signal/signal_generate
215         # echo "((sig >= 10 && sig < 15) || sig == 17) && comm != bash" > filter
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.::
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
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.
233 5.3 Clearing filters
234 --------------------
236 To clear the filter for an event, write a '0' to the event's filter
237 file.
239 To clear the filters for all events in a subsystem, write a '0' to the
240 subsystem's filter file.
242 5.3 Subsystem filters
243 ---------------------
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.
256 Here are a few subsystem filter examples that also illustrate the
257 above points:
259 Clear the filters on all events in the sched subsystem::
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
268 Set a filter using only common fields for all events in the sched
269 subsystem (all events end up with the same filter)::
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
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)::
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
289 5.4 PID filtering
290 -----------------
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.
297         # cd /sys/kernel/debug/tracing
298         # echo $$ > set_event_pid
299         # echo 1 > events/enable
301 Will only trace events for the current task.
303 To add more PIDs without losing the PIDs already included, use '>>'.
306         # echo 123 244 1 >> set_event_pid
309 6. Event triggers
310 =================
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.
323 Triggers are added to and removed from a particular event by writing
324 trigger expressions to the 'trigger' file for the given event.
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.
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.
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.
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
349 6.1 Expression syntax
350 ---------------------
352 Triggers are added by echoing the command to the 'trigger' file::
354   # echo 'command[:count] [if filter]' > trigger
356 Triggers are removed by echoing the same command but starting with '!'
357 to the 'trigger' file::
359   # echo '!command[:count] [if filter]' > trigger
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.
365 The filter syntax is the same as that described in the 'Event
366 filtering' section above.
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.)
373 6.2 Supported trigger commands
374 ------------------------------
376 The following commands are supported:
378 - enable_event/disable_event
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.
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::
391           # echo 'enable_event:kmem:kmalloc:1' > \
392               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_enter_read/trigger
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::
398           # echo 'disable_event:kmem:kmalloc' > \
399               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_exit_read/trigger
401   The format is::
403       enable_event:<system>:<event>[:count]
404       disable_event:<system>:<event>[:count]
406   To remove the above commands::
408           # echo '!enable_event:kmem:kmalloc:1' > \
409               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_enter_read/trigger
411           # echo '!disable_event:kmem:kmalloc' > \
412               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_exit_read/trigger
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).
422 - stacktrace
424   This command dumps a stacktrace in the trace buffer whenever the
425   triggering event occurs.
427   For example, the following trigger dumps a stacktrace every time the
428   kmalloc tracepoint is hit::
430           # echo 'stacktrace' > \
431                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
433   The following trigger dumps a stacktrace the first 5 times a kmalloc
434   request happens with a size >= 64K::
436           # echo 'stacktrace:5 if bytes_req >= 65536' > \
437                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
439   The format is::
441       stacktrace[:count]
443   To remove the above commands::
445           # echo '!stacktrace' > \
446                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
448           # echo '!stacktrace:5 if bytes_req >= 65536' > \
449                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
451   The latter can also be removed more simply by the following (without
452   the filter)::
454           # echo '!stacktrace:5' > \
455                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
457   Note that there can be only one stacktrace trigger per triggering
458   event.
460 - snapshot
462   This command causes a snapshot to be triggered whenever the
463   triggering event occurs.
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::
470           # echo 'snapshot if nr_rq > 1' > \
471                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
473   To only snapshot once::
475           # echo 'snapshot:1 if nr_rq > 1' > \
476                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
478   To remove the above commands::
480           # echo '!snapshot if nr_rq > 1' > \
481                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
483           # echo '!snapshot:1 if nr_rq > 1' > \
484                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
486   Note that there can be only one snapshot trigger per triggering
487   event.
489 - traceon/traceoff
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.
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::
501           # echo 'traceoff:1 if nr_rq > 1' > \
502                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
504   To always disable tracing when nr_rq  > 1::
506           # echo 'traceoff if nr_rq > 1' > \
507                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
509   To remove the above commands::
511           # echo '!traceoff:1 if nr_rq > 1' > \
512                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
514           # echo '!traceoff if nr_rq > 1' > \
515                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
517   Note that there can be only one traceon or traceoff trigger per
518   triggering event.
520 - hist
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).
527   See Documentation/trace/histogram.rst for details and examples.