Merge tag 'spi-fix-v5.17-rc5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/brooni...
[linux-2.6-microblaze.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 If the field is a pointer that points into user space (for example
202 "filename" from sys_enter_openat), then you have to append ".ustring" to the
203 field name::
204
205   filename.ustring ~ "password"
206
207 As the kernel will have to know how to retrieve the memory that the pointer
208 is at from user space.
209
210 5.2 Setting filters
211 -------------------
212
213 A filter for an individual event is set by writing a filter expression
214 to the 'filter' file for the given event.
215
216 For example::
217
218         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched/sched_wakeup
219         # echo "common_preempt_count > 4" > filter
220
221 A slightly more involved example::
222
223         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/signal/signal_generate
224         # echo "((sig >= 10 && sig < 15) || sig == 17) && comm != bash" > filter
225
226 If there is an error in the expression, you'll get an 'Invalid
227 argument' error when setting it, and the erroneous string along with
228 an error message can be seen by looking at the filter e.g.::
229
230         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/signal/signal_generate
231         # echo "((sig >= 10 && sig < 15) || dsig == 17) && comm != bash" > filter
232         -bash: echo: write error: Invalid argument
233         # cat filter
234         ((sig >= 10 && sig < 15) || dsig == 17) && comm != bash
235         ^
236         parse_error: Field not found
237
238 Currently the caret ('^') for an error always appears at the beginning of
239 the filter string; the error message should still be useful though
240 even without more accurate position info.
241
242 5.2.1 Filter limitations
243 ------------------------
244
245 If a filter is placed on a string pointer ``(char *)`` that does not point
246 to a string on the ring buffer, but instead points to kernel or user space
247 memory, then, for safety reasons, at most 1024 bytes of the content is
248 copied onto a temporary buffer to do the compare. If the copy of the memory
249 faults (the pointer points to memory that should not be accessed), then the
250 string compare will be treated as not matching.
251
252 5.3 Clearing filters
253 --------------------
254
255 To clear the filter for an event, write a '0' to the event's filter
256 file.
257
258 To clear the filters for all events in a subsystem, write a '0' to the
259 subsystem's filter file.
260
261 5.3 Subsystem filters
262 ---------------------
263
264 For convenience, filters for every event in a subsystem can be set or
265 cleared as a group by writing a filter expression into the filter file
266 at the root of the subsystem.  Note however, that if a filter for any
267 event within the subsystem lacks a field specified in the subsystem
268 filter, or if the filter can't be applied for any other reason, the
269 filter for that event will retain its previous setting.  This can
270 result in an unintended mixture of filters which could lead to
271 confusing (to the user who might think different filters are in
272 effect) trace output.  Only filters that reference just the common
273 fields can be guaranteed to propagate successfully to all events.
274
275 Here are a few subsystem filter examples that also illustrate the
276 above points:
277
278 Clear the filters on all events in the sched subsystem::
279
280         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched
281         # echo 0 > filter
282         # cat sched_switch/filter
283         none
284         # cat sched_wakeup/filter
285         none
286
287 Set a filter using only common fields for all events in the sched
288 subsystem (all events end up with the same filter)::
289
290         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched
291         # echo common_pid == 0 > filter
292         # cat sched_switch/filter
293         common_pid == 0
294         # cat sched_wakeup/filter
295         common_pid == 0
296
297 Attempt to set a filter using a non-common field for all events in the
298 sched subsystem (all events but those that have a prev_pid field retain
299 their old filters)::
300
301         # cd /sys/kernel/debug/tracing/events/sched
302         # echo prev_pid == 0 > filter
303         # cat sched_switch/filter
304         prev_pid == 0
305         # cat sched_wakeup/filter
306         common_pid == 0
307
308 5.4 PID filtering
309 -----------------
310
311 The set_event_pid file in the same directory as the top events directory
312 exists, will filter all events from tracing any task that does not have the
313 PID listed in the set_event_pid file.
314 ::
315
316         # cd /sys/kernel/debug/tracing
317         # echo $$ > set_event_pid
318         # echo 1 > events/enable
319
320 Will only trace events for the current task.
321
322 To add more PIDs without losing the PIDs already included, use '>>'.
323 ::
324
325         # echo 123 244 1 >> set_event_pid
326
327
328 6. Event triggers
329 =================
330
331 Trace events can be made to conditionally invoke trigger 'commands'
332 which can take various forms and are described in detail below;
333 examples would be enabling or disabling other trace events or invoking
334 a stack trace whenever the trace event is hit.  Whenever a trace event
335 with attached triggers is invoked, the set of trigger commands
336 associated with that event is invoked.  Any given trigger can
337 additionally have an event filter of the same form as described in
338 section 5 (Event filtering) associated with it - the command will only
339 be invoked if the event being invoked passes the associated filter.
340 If no filter is associated with the trigger, it always passes.
341
342 Triggers are added to and removed from a particular event by writing
343 trigger expressions to the 'trigger' file for the given event.
344
345 A given event can have any number of triggers associated with it,
346 subject to any restrictions that individual commands may have in that
347 regard.
348
349 Event triggers are implemented on top of "soft" mode, which means that
350 whenever a trace event has one or more triggers associated with it,
351 the event is activated even if it isn't actually enabled, but is
352 disabled in a "soft" mode.  That is, the tracepoint will be called,
353 but just will not be traced, unless of course it's actually enabled.
354 This scheme allows triggers to be invoked even for events that aren't
355 enabled, and also allows the current event filter implementation to be
356 used for conditionally invoking triggers.
357
358 The syntax for event triggers is roughly based on the syntax for
359 set_ftrace_filter 'ftrace filter commands' (see the 'Filter commands'
360 section of Documentation/trace/ftrace.rst), but there are major
361 differences and the implementation isn't currently tied to it in any
362 way, so beware about making generalizations between the two.
363
364 .. Note::
365      Writing into trace_marker (See Documentation/trace/ftrace.rst)
366      can also enable triggers that are written into
367      /sys/kernel/tracing/events/ftrace/print/trigger
368
369 6.1 Expression syntax
370 ---------------------
371
372 Triggers are added by echoing the command to the 'trigger' file::
373
374   # echo 'command[:count] [if filter]' > trigger
375
376 Triggers are removed by echoing the same command but starting with '!'
377 to the 'trigger' file::
378
379   # echo '!command[:count] [if filter]' > trigger
380
381 The [if filter] part isn't used in matching commands when removing, so
382 leaving that off in a '!' command will accomplish the same thing as
383 having it in.
384
385 The filter syntax is the same as that described in the 'Event
386 filtering' section above.
387
388 For ease of use, writing to the trigger file using '>' currently just
389 adds or removes a single trigger and there's no explicit '>>' support
390 ('>' actually behaves like '>>') or truncation support to remove all
391 triggers (you have to use '!' for each one added.)
392
393 6.2 Supported trigger commands
394 ------------------------------
395
396 The following commands are supported:
397
398 - enable_event/disable_event
399
400   These commands can enable or disable another trace event whenever
401   the triggering event is hit.  When these commands are registered,
402   the other trace event is activated, but disabled in a "soft" mode.
403   That is, the tracepoint will be called, but just will not be traced.
404   The event tracepoint stays in this mode as long as there's a trigger
405   in effect that can trigger it.
406
407   For example, the following trigger causes kmalloc events to be
408   traced when a read system call is entered, and the :1 at the end
409   specifies that this enablement happens only once::
410
411           # echo 'enable_event:kmem:kmalloc:1' > \
412               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_enter_read/trigger
413
414   The following trigger causes kmalloc events to stop being traced
415   when a read system call exits.  This disablement happens on every
416   read system call exit::
417
418           # echo 'disable_event:kmem:kmalloc' > \
419               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_exit_read/trigger
420
421   The format is::
422
423       enable_event:<system>:<event>[:count]
424       disable_event:<system>:<event>[:count]
425
426   To remove the above commands::
427
428           # echo '!enable_event:kmem:kmalloc:1' > \
429               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_enter_read/trigger
430
431           # echo '!disable_event:kmem:kmalloc' > \
432               /sys/kernel/debug/tracing/events/syscalls/sys_exit_read/trigger
433
434   Note that there can be any number of enable/disable_event triggers
435   per triggering event, but there can only be one trigger per
436   triggered event. e.g. sys_enter_read can have triggers enabling both
437   kmem:kmalloc and sched:sched_switch, but can't have two kmem:kmalloc
438   versions such as kmem:kmalloc and kmem:kmalloc:1 or 'kmem:kmalloc if
439   bytes_req == 256' and 'kmem:kmalloc if bytes_alloc == 256' (they
440   could be combined into a single filter on kmem:kmalloc though).
441
442 - stacktrace
443
444   This command dumps a stacktrace in the trace buffer whenever the
445   triggering event occurs.
446
447   For example, the following trigger dumps a stacktrace every time the
448   kmalloc tracepoint is hit::
449
450           # echo 'stacktrace' > \
451                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
452
453   The following trigger dumps a stacktrace the first 5 times a kmalloc
454   request happens with a size >= 64K::
455
456           # echo 'stacktrace:5 if bytes_req >= 65536' > \
457                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
458
459   The format is::
460
461       stacktrace[:count]
462
463   To remove the above commands::
464
465           # echo '!stacktrace' > \
466                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
467
468           # echo '!stacktrace:5 if bytes_req >= 65536' > \
469                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
470
471   The latter can also be removed more simply by the following (without
472   the filter)::
473
474           # echo '!stacktrace:5' > \
475                 /sys/kernel/debug/tracing/events/kmem/kmalloc/trigger
476
477   Note that there can be only one stacktrace trigger per triggering
478   event.
479
480 - snapshot
481
482   This command causes a snapshot to be triggered whenever the
483   triggering event occurs.
484
485   The following command creates a snapshot every time a block request
486   queue is unplugged with a depth > 1.  If you were tracing a set of
487   events or functions at the time, the snapshot trace buffer would
488   capture those events when the trigger event occurred::
489
490           # echo 'snapshot if nr_rq > 1' > \
491                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
492
493   To only snapshot once::
494
495           # echo 'snapshot:1 if nr_rq > 1' > \
496                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
497
498   To remove the above commands::
499
500           # echo '!snapshot if nr_rq > 1' > \
501                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
502
503           # echo '!snapshot:1 if nr_rq > 1' > \
504                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
505
506   Note that there can be only one snapshot trigger per triggering
507   event.
508
509 - traceon/traceoff
510
511   These commands turn tracing on and off when the specified events are
512   hit. The parameter determines how many times the tracing system is
513   turned on and off. If unspecified, there is no limit.
514
515   The following command turns tracing off the first time a block
516   request queue is unplugged with a depth > 1.  If you were tracing a
517   set of events or functions at the time, you could then examine the
518   trace buffer to see the sequence of events that led up to the
519   trigger event::
520
521           # echo 'traceoff:1 if nr_rq > 1' > \
522                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
523
524   To always disable tracing when nr_rq  > 1::
525
526           # echo 'traceoff if nr_rq > 1' > \
527                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
528
529   To remove the above commands::
530
531           # echo '!traceoff:1 if nr_rq > 1' > \
532                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
533
534           # echo '!traceoff if nr_rq > 1' > \
535                 /sys/kernel/debug/tracing/events/block/block_unplug/trigger
536
537   Note that there can be only one traceon or traceoff trigger per
538   triggering event.
539
540 - hist
541
542   This command aggregates event hits into a hash table keyed on one or
543   more trace event format fields (or stacktrace) and a set of running
544   totals derived from one or more trace event format fields and/or
545   event counts (hitcount).
546
547   See Documentation/trace/histogram.rst for details and examples.
548
549 7. In-kernel trace event API
550 ============================
551
552 In most cases, the command-line interface to trace events is more than
553 sufficient.  Sometimes, however, applications might find the need for
554 more complex relationships than can be expressed through a simple
555 series of linked command-line expressions, or putting together sets of
556 commands may be simply too cumbersome.  An example might be an
557 application that needs to 'listen' to the trace stream in order to
558 maintain an in-kernel state machine detecting, for instance, when an
559 illegal kernel state occurs in the scheduler.
560
561 The trace event subsystem provides an in-kernel API allowing modules
562 or other kernel code to generate user-defined 'synthetic' events at
563 will, which can be used to either augment the existing trace stream
564 and/or signal that a particular important state has occurred.
565
566 A similar in-kernel API is also available for creating kprobe and
567 kretprobe events.
568
569 Both the synthetic event and k/ret/probe event APIs are built on top
570 of a lower-level "dynevent_cmd" event command API, which is also
571 available for more specialized applications, or as the basis of other
572 higher-level trace event APIs.
573
574 The API provided for these purposes is describe below and allows the
575 following:
576
577   - dynamically creating synthetic event definitions
578   - dynamically creating kprobe and kretprobe event definitions
579   - tracing synthetic events from in-kernel code
580   - the low-level "dynevent_cmd" API
581
582 7.1 Dyamically creating synthetic event definitions
583 ---------------------------------------------------
584
585 There are a couple ways to create a new synthetic event from a kernel
586 module or other kernel code.
587
588 The first creates the event in one step, using synth_event_create().
589 In this method, the name of the event to create and an array defining
590 the fields is supplied to synth_event_create().  If successful, a
591 synthetic event with that name and fields will exist following that
592 call.  For example, to create a new "schedtest" synthetic event::
593
594   ret = synth_event_create("schedtest", sched_fields,
595                            ARRAY_SIZE(sched_fields), THIS_MODULE);
596
597 The sched_fields param in this example points to an array of struct
598 synth_field_desc, each of which describes an event field by type and
599 name::
600
601   static struct synth_field_desc sched_fields[] = {
602         { .type = "pid_t",              .name = "next_pid_field" },
603         { .type = "char[16]",           .name = "next_comm_field" },
604         { .type = "u64",                .name = "ts_ns" },
605         { .type = "u64",                .name = "ts_ms" },
606         { .type = "unsigned int",       .name = "cpu" },
607         { .type = "char[64]",           .name = "my_string_field" },
608         { .type = "int",                .name = "my_int_field" },
609   };
610
611 See synth_field_size() for available types.
612
613 If field_name contains [n], the field is considered to be a static array.
614
615 If field_names contains[] (no subscript), the field is considered to
616 be a dynamic array, which will only take as much space in the event as
617 is required to hold the array.
618
619 Because space for an event is reserved before assigning field values
620 to the event, using dynamic arrays implies that the piecewise
621 in-kernel API described below can't be used with dynamic arrays.  The
622 other non-piecewise in-kernel APIs can, however, be used with dynamic
623 arrays.
624
625 If the event is created from within a module, a pointer to the module
626 must be passed to synth_event_create().  This will ensure that the
627 trace buffer won't contain unreadable events when the module is
628 removed.
629
630 At this point, the event object is ready to be used for generating new
631 events.
632
633 In the second method, the event is created in several steps.  This
634 allows events to be created dynamically and without the need to create
635 and populate an array of fields beforehand.
636
637 To use this method, an empty or partially empty synthetic event should
638 first be created using synth_event_gen_cmd_start() or
639 synth_event_gen_cmd_array_start().  For synth_event_gen_cmd_start(),
640 the name of the event along with one or more pairs of args each pair
641 representing a 'type field_name;' field specification should be
642 supplied.  For synth_event_gen_cmd_array_start(), the name of the
643 event along with an array of struct synth_field_desc should be
644 supplied. Before calling synth_event_gen_cmd_start() or
645 synth_event_gen_cmd_array_start(), the user should create and
646 initialize a dynevent_cmd object using synth_event_cmd_init().
647
648 For example, to create a new "schedtest" synthetic event with two
649 fields::
650
651   struct dynevent_cmd cmd;
652   char *buf;
653
654   /* Create a buffer to hold the generated command */
655   buf = kzalloc(MAX_DYNEVENT_CMD_LEN, GFP_KERNEL);
656
657   /* Before generating the command, initialize the cmd object */
658   synth_event_cmd_init(&cmd, buf, MAX_DYNEVENT_CMD_LEN);
659
660   ret = synth_event_gen_cmd_start(&cmd, "schedtest", THIS_MODULE,
661                                   "pid_t", "next_pid_field",
662                                   "u64", "ts_ns");
663
664 Alternatively, using an array of struct synth_field_desc fields
665 containing the same information::
666
667   ret = synth_event_gen_cmd_array_start(&cmd, "schedtest", THIS_MODULE,
668                                         fields, n_fields);
669
670 Once the synthetic event object has been created, it can then be
671 populated with more fields.  Fields are added one by one using
672 synth_event_add_field(), supplying the dynevent_cmd object, a field
673 type, and a field name.  For example, to add a new int field named
674 "intfield", the following call should be made::
675
676   ret = synth_event_add_field(&cmd, "int", "intfield");
677
678 See synth_field_size() for available types. If field_name contains [n]
679 the field is considered to be an array.
680
681 A group of fields can also be added all at once using an array of
682 synth_field_desc with add_synth_fields().  For example, this would add
683 just the first four sched_fields::
684
685   ret = synth_event_add_fields(&cmd, sched_fields, 4);
686
687 If you already have a string of the form 'type field_name',
688 synth_event_add_field_str() can be used to add it as-is; it will
689 also automatically append a ';' to the string.
690
691 Once all the fields have been added, the event should be finalized and
692 registered by calling the synth_event_gen_cmd_end() function::
693
694   ret = synth_event_gen_cmd_end(&cmd);
695
696 At this point, the event object is ready to be used for tracing new
697 events.
698
699 7.2 Tracing synthetic events from in-kernel code
700 ------------------------------------------------
701
702 To trace a synthetic event, there are several options.  The first
703 option is to trace the event in one call, using synth_event_trace()
704 with a variable number of values, or synth_event_trace_array() with an
705 array of values to be set.  A second option can be used to avoid the
706 need for a pre-formed array of values or list of arguments, via
707 synth_event_trace_start() and synth_event_trace_end() along with
708 synth_event_add_next_val() or synth_event_add_val() to add the values
709 piecewise.
710
711 7.2.1 Tracing a synthetic event all at once
712 -------------------------------------------
713
714 To trace a synthetic event all at once, the synth_event_trace() or
715 synth_event_trace_array() functions can be used.
716
717 The synth_event_trace() function is passed the trace_event_file
718 representing the synthetic event (which can be retrieved using
719 trace_get_event_file() using the synthetic event name, "synthetic" as
720 the system name, and the trace instance name (NULL if using the global
721 trace array)), along with an variable number of u64 args, one for each
722 synthetic event field, and the number of values being passed.
723
724 So, to trace an event corresponding to the synthetic event definition
725 above, code like the following could be used::
726
727   ret = synth_event_trace(create_synth_test, 7, /* number of values */
728                           444,             /* next_pid_field */
729                           (u64)"clackers", /* next_comm_field */
730                           1000000,         /* ts_ns */
731                           1000,            /* ts_ms */
732                           smp_processor_id(),/* cpu */
733                           (u64)"Thneed",   /* my_string_field */
734                           999);            /* my_int_field */
735
736 All vals should be cast to u64, and string vals are just pointers to
737 strings, cast to u64.  Strings will be copied into space reserved in
738 the event for the string, using these pointers.
739
740 Alternatively, the synth_event_trace_array() function can be used to
741 accomplish the same thing.  It is passed the trace_event_file
742 representing the synthetic event (which can be retrieved using
743 trace_get_event_file() using the synthetic event name, "synthetic" as
744 the system name, and the trace instance name (NULL if using the global
745 trace array)), along with an array of u64, one for each synthetic
746 event field.
747
748 To trace an event corresponding to the synthetic event definition
749 above, code like the following could be used::
750
751   u64 vals[7];
752
753   vals[0] = 777;                  /* next_pid_field */
754   vals[1] = (u64)"tiddlywinks";   /* next_comm_field */
755   vals[2] = 1000000;              /* ts_ns */
756   vals[3] = 1000;                 /* ts_ms */
757   vals[4] = smp_processor_id();   /* cpu */
758   vals[5] = (u64)"thneed";        /* my_string_field */
759   vals[6] = 398;                  /* my_int_field */
760
761 The 'vals' array is just an array of u64, the number of which must
762 match the number of field in the synthetic event, and which must be in
763 the same order as the synthetic event fields.
764
765 All vals should be cast to u64, and string vals are just pointers to
766 strings, cast to u64.  Strings will be copied into space reserved in
767 the event for the string, using these pointers.
768
769 In order to trace a synthetic event, a pointer to the trace event file
770 is needed.  The trace_get_event_file() function can be used to get
771 it - it will find the file in the given trace instance (in this case
772 NULL since the top trace array is being used) while at the same time
773 preventing the instance containing it from going away::
774
775        schedtest_event_file = trace_get_event_file(NULL, "synthetic",
776                                                    "schedtest");
777
778 Before tracing the event, it should be enabled in some way, otherwise
779 the synthetic event won't actually show up in the trace buffer.
780
781 To enable a synthetic event from the kernel, trace_array_set_clr_event()
782 can be used (which is not specific to synthetic events, so does need
783 the "synthetic" system name to be specified explicitly).
784
785 To enable the event, pass 'true' to it::
786
787        trace_array_set_clr_event(schedtest_event_file->tr,
788                                  "synthetic", "schedtest", true);
789
790 To disable it pass false::
791
792        trace_array_set_clr_event(schedtest_event_file->tr,
793                                  "synthetic", "schedtest", false);
794
795 Finally, synth_event_trace_array() can be used to actually trace the
796 event, which should be visible in the trace buffer afterwards::
797
798        ret = synth_event_trace_array(schedtest_event_file, vals,
799                                      ARRAY_SIZE(vals));
800
801 To remove the synthetic event, the event should be disabled, and the
802 trace instance should be 'put' back using trace_put_event_file()::
803
804        trace_array_set_clr_event(schedtest_event_file->tr,
805                                  "synthetic", "schedtest", false);
806        trace_put_event_file(schedtest_event_file);
807
808 If those have been successful, synth_event_delete() can be called to
809 remove the event::
810
811        ret = synth_event_delete("schedtest");
812
813 7.2.2 Tracing a synthetic event piecewise
814 -----------------------------------------
815
816 To trace a synthetic using the piecewise method described above, the
817 synth_event_trace_start() function is used to 'open' the synthetic
818 event trace::
819
820        struct synth_event_trace_state trace_state;
821
822        ret = synth_event_trace_start(schedtest_event_file, &trace_state);
823
824 It's passed the trace_event_file representing the synthetic event
825 using the same methods as described above, along with a pointer to a
826 struct synth_event_trace_state object, which will be zeroed before use and
827 used to maintain state between this and following calls.
828
829 Once the event has been opened, which means space for it has been
830 reserved in the trace buffer, the individual fields can be set.  There
831 are two ways to do that, either one after another for each field in
832 the event, which requires no lookups, or by name, which does.  The
833 tradeoff is flexibility in doing the assignments vs the cost of a
834 lookup per field.
835
836 To assign the values one after the other without lookups,
837 synth_event_add_next_val() should be used.  Each call is passed the
838 same synth_event_trace_state object used in the synth_event_trace_start(),
839 along with the value to set the next field in the event.  After each
840 field is set, the 'cursor' points to the next field, which will be set
841 by the subsequent call, continuing until all the fields have been set
842 in order.  The same sequence of calls as in the above examples using
843 this method would be (without error-handling code)::
844
845        /* next_pid_field */
846        ret = synth_event_add_next_val(777, &trace_state);
847
848        /* next_comm_field */
849        ret = synth_event_add_next_val((u64)"slinky", &trace_state);
850
851        /* ts_ns */
852        ret = synth_event_add_next_val(1000000, &trace_state);
853
854        /* ts_ms */
855        ret = synth_event_add_next_val(1000, &trace_state);
856
857        /* cpu */
858        ret = synth_event_add_next_val(smp_processor_id(), &trace_state);
859
860        /* my_string_field */
861        ret = synth_event_add_next_val((u64)"thneed_2.01", &trace_state);
862
863        /* my_int_field */
864        ret = synth_event_add_next_val(395, &trace_state);
865
866 To assign the values in any order, synth_event_add_val() should be
867 used.  Each call is passed the same synth_event_trace_state object used in
868 the synth_event_trace_start(), along with the field name of the field
869 to set and the value to set it to.  The same sequence of calls as in
870 the above examples using this method would be (without error-handling
871 code)::
872
873        ret = synth_event_add_val("next_pid_field", 777, &trace_state);
874        ret = synth_event_add_val("next_comm_field", (u64)"silly putty",
875                                  &trace_state);
876        ret = synth_event_add_val("ts_ns", 1000000, &trace_state);
877        ret = synth_event_add_val("ts_ms", 1000, &trace_state);
878        ret = synth_event_add_val("cpu", smp_processor_id(), &trace_state);
879        ret = synth_event_add_val("my_string_field", (u64)"thneed_9",
880                                  &trace_state);
881        ret = synth_event_add_val("my_int_field", 3999, &trace_state);
882
883 Note that synth_event_add_next_val() and synth_event_add_val() are
884 incompatible if used within the same trace of an event - either one
885 can be used but not both at the same time.
886
887 Finally, the event won't be actually traced until it's 'closed',
888 which is done using synth_event_trace_end(), which takes only the
889 struct synth_event_trace_state object used in the previous calls::
890
891        ret = synth_event_trace_end(&trace_state);
892
893 Note that synth_event_trace_end() must be called at the end regardless
894 of whether any of the add calls failed (say due to a bad field name
895 being passed in).
896
897 7.3 Dyamically creating kprobe and kretprobe event definitions
898 --------------------------------------------------------------
899
900 To create a kprobe or kretprobe trace event from kernel code, the
901 kprobe_event_gen_cmd_start() or kretprobe_event_gen_cmd_start()
902 functions can be used.
903
904 To create a kprobe event, an empty or partially empty kprobe event
905 should first be created using kprobe_event_gen_cmd_start().  The name
906 of the event and the probe location should be specfied along with one
907 or args each representing a probe field should be supplied to this
908 function.  Before calling kprobe_event_gen_cmd_start(), the user
909 should create and initialize a dynevent_cmd object using
910 kprobe_event_cmd_init().
911
912 For example, to create a new "schedtest" kprobe event with two fields::
913
914   struct dynevent_cmd cmd;
915   char *buf;
916
917   /* Create a buffer to hold the generated command */
918   buf = kzalloc(MAX_DYNEVENT_CMD_LEN, GFP_KERNEL);
919
920   /* Before generating the command, initialize the cmd object */
921   kprobe_event_cmd_init(&cmd, buf, MAX_DYNEVENT_CMD_LEN);
922
923   /*
924    * Define the gen_kprobe_test event with the first 2 kprobe
925    * fields.
926    */
927   ret = kprobe_event_gen_cmd_start(&cmd, "gen_kprobe_test", "do_sys_open",
928                                    "dfd=%ax", "filename=%dx");
929
930 Once the kprobe event object has been created, it can then be
931 populated with more fields.  Fields can be added using
932 kprobe_event_add_fields(), supplying the dynevent_cmd object along
933 with a variable arg list of probe fields.  For example, to add a
934 couple additional fields, the following call could be made::
935
936   ret = kprobe_event_add_fields(&cmd, "flags=%cx", "mode=+4($stack)");
937
938 Once all the fields have been added, the event should be finalized and
939 registered by calling the kprobe_event_gen_cmd_end() or
940 kretprobe_event_gen_cmd_end() functions, depending on whether a kprobe
941 or kretprobe command was started::
942
943   ret = kprobe_event_gen_cmd_end(&cmd);
944
945 or::
946
947   ret = kretprobe_event_gen_cmd_end(&cmd);
948
949 At this point, the event object is ready to be used for tracing new
950 events.
951
952 Similarly, a kretprobe event can be created using
953 kretprobe_event_gen_cmd_start() with a probe name and location and
954 additional params such as $retval::
955
956   ret = kretprobe_event_gen_cmd_start(&cmd, "gen_kretprobe_test",
957                                       "do_sys_open", "$retval");
958
959 Similar to the synthetic event case, code like the following can be
960 used to enable the newly created kprobe event::
961
962   gen_kprobe_test = trace_get_event_file(NULL, "kprobes", "gen_kprobe_test");
963
964   ret = trace_array_set_clr_event(gen_kprobe_test->tr,
965                                   "kprobes", "gen_kprobe_test", true);
966
967 Finally, also similar to synthetic events, the following code can be
968 used to give the kprobe event file back and delete the event::
969
970   trace_put_event_file(gen_kprobe_test);
971
972   ret = kprobe_event_delete("gen_kprobe_test");
973
974 7.4 The "dynevent_cmd" low-level API
975 ------------------------------------
976
977 Both the in-kernel synthetic event and kprobe interfaces are built on
978 top of a lower-level "dynevent_cmd" interface.  This interface is
979 meant to provide the basis for higher-level interfaces such as the
980 synthetic and kprobe interfaces, which can be used as examples.
981
982 The basic idea is simple and amounts to providing a general-purpose
983 layer that can be used to generate trace event commands.  The
984 generated command strings can then be passed to the command-parsing
985 and event creation code that already exists in the trace event
986 subystem for creating the corresponding trace events.
987
988 In a nutshell, the way it works is that the higher-level interface
989 code creates a struct dynevent_cmd object, then uses a couple
990 functions, dynevent_arg_add() and dynevent_arg_pair_add() to build up
991 a command string, which finally causes the command to be executed
992 using the dynevent_create() function.  The details of the interface
993 are described below.
994
995 The first step in building a new command string is to create and
996 initialize an instance of a dynevent_cmd.  Here, for instance, we
997 create a dynevent_cmd on the stack and initialize it::
998
999   struct dynevent_cmd cmd;
1000   char *buf;
1001   int ret;
1002
1003   buf = kzalloc(MAX_DYNEVENT_CMD_LEN, GFP_KERNEL);
1004
1005   dynevent_cmd_init(cmd, buf, maxlen, DYNEVENT_TYPE_FOO,
1006                     foo_event_run_command);
1007
1008 The dynevent_cmd initialization needs to be given a user-specified
1009 buffer and the length of the buffer (MAX_DYNEVENT_CMD_LEN can be used
1010 for this purpose - at 2k it's generally too big to be comfortably put
1011 on the stack, so is dynamically allocated), a dynevent type id, which
1012 is meant to be used to check that further API calls are for the
1013 correct command type, and a pointer to an event-specific run_command()
1014 callback that will be called to actually execute the event-specific
1015 command function.
1016
1017 Once that's done, the command string can by built up by successive
1018 calls to argument-adding functions.
1019
1020 To add a single argument, define and initialize a struct dynevent_arg
1021 or struct dynevent_arg_pair object.  Here's an example of the simplest
1022 possible arg addition, which is simply to append the given string as
1023 a whitespace-separated argument to the command::
1024
1025   struct dynevent_arg arg;
1026
1027   dynevent_arg_init(&arg, NULL, 0);
1028
1029   arg.str = name;
1030
1031   ret = dynevent_arg_add(cmd, &arg);
1032
1033 The arg object is first initialized using dynevent_arg_init() and in
1034 this case the parameters are NULL or 0, which means there's no
1035 optional sanity-checking function or separator appended to the end of
1036 the arg.
1037
1038 Here's another more complicated example using an 'arg pair', which is
1039 used to create an argument that consists of a couple components added
1040 together as a unit, for example, a 'type field_name;' arg or a simple
1041 expression arg e.g. 'flags=%cx'::
1042
1043   struct dynevent_arg_pair arg_pair;
1044
1045   dynevent_arg_pair_init(&arg_pair, dynevent_foo_check_arg_fn, 0, ';');
1046
1047   arg_pair.lhs = type;
1048   arg_pair.rhs = name;
1049
1050   ret = dynevent_arg_pair_add(cmd, &arg_pair);
1051
1052 Again, the arg_pair is first initialized, in this case with a callback
1053 function used to check the sanity of the args (for example, that
1054 neither part of the pair is NULL), along with a character to be used
1055 to add an operator between the pair (here none) and a separator to be
1056 appended onto the end of the arg pair (here ';').
1057
1058 There's also a dynevent_str_add() function that can be used to simply
1059 add a string as-is, with no spaces, delimeters, or arg check.
1060
1061 Any number of dynevent_*_add() calls can be made to build up the string
1062 (until its length surpasses cmd->maxlen).  When all the arguments have
1063 been added and the command string is complete, the only thing left to
1064 do is run the command, which happens by simply calling
1065 dynevent_create()::
1066
1067   ret = dynevent_create(&cmd);
1068
1069 At that point, if the return value is 0, the dynamic event has been
1070 created and is ready to use.
1071
1072 See the dynevent_cmd function definitions themselves for the details
1073 of the API.