Merge tag 'tif-task_work.arch-2020-12-14' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux-2.6-microblaze.git] / Documentation / admin-guide / dynamic-debug-howto.rst
1 Dynamic debug
2 +++++++++++++
3
4
5 Introduction
6 ============
7
8 This document describes how to use the dynamic debug (dyndbg) feature.
9
10 Dynamic debug is designed to allow you to dynamically enable/disable
11 kernel code to obtain additional kernel information.  Currently, if
12 ``CONFIG_DYNAMIC_DEBUG`` is set, then all ``pr_debug()``/``dev_dbg()`` and
13 ``print_hex_dump_debug()``/``print_hex_dump_bytes()`` calls can be dynamically
14 enabled per-callsite.
15
16 If you do not want to enable dynamic debug globally (i.e. in some embedded
17 system), you may set ``CONFIG_DYNAMIC_DEBUG_CORE`` as basic support of dynamic
18 debug and add ``ccflags := -DDYNAMIC_DEBUG_MODULE`` into the Makefile of any
19 modules which you'd like to dynamically debug later.
20
21 If ``CONFIG_DYNAMIC_DEBUG`` is not set, ``print_hex_dump_debug()`` is just
22 shortcut for ``print_hex_dump(KERN_DEBUG)``.
23
24 For ``print_hex_dump_debug()``/``print_hex_dump_bytes()``, format string is
25 its ``prefix_str`` argument, if it is constant string; or ``hexdump``
26 in case ``prefix_str`` is built dynamically.
27
28 Dynamic debug has even more useful features:
29
30  * Simple query language allows turning on and off debugging
31    statements by matching any combination of 0 or 1 of:
32
33    - source filename
34    - function name
35    - line number (including ranges of line numbers)
36    - module name
37    - format string
38
39  * Provides a debugfs control file: ``<debugfs>/dynamic_debug/control``
40    which can be read to display the complete list of known debug
41    statements, to help guide you
42
43 Controlling dynamic debug Behaviour
44 ===================================
45
46 The behaviour of ``pr_debug()``/``dev_dbg()`` are controlled via writing to a
47 control file in the 'debugfs' filesystem. Thus, you must first mount
48 the debugfs filesystem, in order to make use of this feature.
49 Subsequently, we refer to the control file as:
50 ``<debugfs>/dynamic_debug/control``. For example, if you want to enable
51 printing from source file ``svcsock.c``, line 1603 you simply do::
52
53   nullarbor:~ # echo 'file svcsock.c line 1603 +p' >
54                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
55
56 If you make a mistake with the syntax, the write will fail thus::
57
58   nullarbor:~ # echo 'file svcsock.c wtf 1 +p' >
59                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
60   -bash: echo: write error: Invalid argument
61
62 Note, for systems without 'debugfs' enabled, the control file can be
63 found in ``/proc/dynamic_debug/control``.
64
65 Viewing Dynamic Debug Behaviour
66 ===============================
67
68 You can view the currently configured behaviour of all the debug
69 statements via::
70
71   nullarbor:~ # cat <debugfs>/dynamic_debug/control
72   # filename:lineno [module]function flags format
73   net/sunrpc/svc_rdma.c:323 [svcxprt_rdma]svc_rdma_cleanup =_ "SVCRDMA Module Removed, deregister RPC RDMA transport\012"
74   net/sunrpc/svc_rdma.c:341 [svcxprt_rdma]svc_rdma_init =_ "\011max_inline       : %d\012"
75   net/sunrpc/svc_rdma.c:340 [svcxprt_rdma]svc_rdma_init =_ "\011sq_depth         : %d\012"
76   net/sunrpc/svc_rdma.c:338 [svcxprt_rdma]svc_rdma_init =_ "\011max_requests     : %d\012"
77   ...
78
79
80 You can also apply standard Unix text manipulation filters to this
81 data, e.g.::
82
83   nullarbor:~ # grep -i rdma <debugfs>/dynamic_debug/control  | wc -l
84   62
85
86   nullarbor:~ # grep -i tcp <debugfs>/dynamic_debug/control | wc -l
87   42
88
89 The third column shows the currently enabled flags for each debug
90 statement callsite (see below for definitions of the flags).  The
91 default value, with no flags enabled, is ``=_``.  So you can view all
92 the debug statement callsites with any non-default flags::
93
94   nullarbor:~ # awk '$3 != "=_"' <debugfs>/dynamic_debug/control
95   # filename:lineno [module]function flags format
96   net/sunrpc/svcsock.c:1603 [sunrpc]svc_send p "svc_process: st_sendto returned %d\012"
97
98 Command Language Reference
99 ==========================
100
101 At the lexical level, a command comprises a sequence of words separated
102 by spaces or tabs.  So these are all equivalent::
103
104   nullarbor:~ # echo -n 'file svcsock.c line 1603 +p' >
105                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
106   nullarbor:~ # echo -n '  file   svcsock.c     line  1603 +p  ' >
107                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
108   nullarbor:~ # echo -n 'file svcsock.c line 1603 +p' >
109                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
110
111 Command submissions are bounded by a write() system call.
112 Multiple commands can be written together, separated by ``;`` or ``\n``::
113
114   ~# echo "func pnpacpi_get_resources +p; func pnp_assign_mem +p" \
115      > <debugfs>/dynamic_debug/control
116
117 If your query set is big, you can batch them too::
118
119   ~# cat query-batch-file > <debugfs>/dynamic_debug/control
120
121 Another way is to use wildcards. The match rule supports ``*`` (matches
122 zero or more characters) and ``?`` (matches exactly one character). For
123 example, you can match all usb drivers::
124
125   ~# echo "file drivers/usb/* +p" > <debugfs>/dynamic_debug/control
126
127 At the syntactical level, a command comprises a sequence of match
128 specifications, followed by a flags change specification::
129
130   command ::= match-spec* flags-spec
131
132 The match-spec's are used to choose a subset of the known pr_debug()
133 callsites to which to apply the flags-spec.  Think of them as a query
134 with implicit ANDs between each pair.  Note that an empty list of
135 match-specs will select all debug statement callsites.
136
137 A match specification comprises a keyword, which controls the
138 attribute of the callsite to be compared, and a value to compare
139 against.  Possible keywords are:::
140
141   match-spec ::= 'func' string |
142                  'file' string |
143                  'module' string |
144                  'format' string |
145                  'line' line-range
146
147   line-range ::= lineno |
148                  '-'lineno |
149                  lineno'-' |
150                  lineno'-'lineno
151
152   lineno ::= unsigned-int
153
154 .. note::
155
156   ``line-range`` cannot contain space, e.g.
157   "1-30" is valid range but "1 - 30" is not.
158
159
160 The meanings of each keyword are:
161
162 func
163     The given string is compared against the function name
164     of each callsite.  Example::
165
166         func svc_tcp_accept
167         func *recv*             # in rfcomm, bluetooth, ping, tcp
168
169 file
170     The given string is compared against either the src-root relative
171     pathname, or the basename of the source file of each callsite.
172     Examples::
173
174         file svcsock.c
175         file kernel/freezer.c   # ie column 1 of control file
176         file drivers/usb/*      # all callsites under it
177         file inode.c:start_*    # parse :tail as a func (above)
178         file inode.c:1-100      # parse :tail as a line-range (above)
179
180 module
181     The given string is compared against the module name
182     of each callsite.  The module name is the string as
183     seen in ``lsmod``, i.e. without the directory or the ``.ko``
184     suffix and with ``-`` changed to ``_``.  Examples::
185
186         module sunrpc
187         module nfsd
188         module drm*     # both drm, drm_kms_helper
189
190 format
191     The given string is searched for in the dynamic debug format
192     string.  Note that the string does not need to match the
193     entire format, only some part.  Whitespace and other
194     special characters can be escaped using C octal character
195     escape ``\ooo`` notation, e.g. the space character is ``\040``.
196     Alternatively, the string can be enclosed in double quote
197     characters (``"``) or single quote characters (``'``).
198     Examples::
199
200         format svcrdma:         // many of the NFS/RDMA server pr_debugs
201         format readahead        // some pr_debugs in the readahead cache
202         format nfsd:\040SETATTR // one way to match a format with whitespace
203         format "nfsd: SETATTR"  // a neater way to match a format with whitespace
204         format 'nfsd: SETATTR'  // yet another way to match a format with whitespace
205
206 line
207     The given line number or range of line numbers is compared
208     against the line number of each ``pr_debug()`` callsite.  A single
209     line number matches the callsite line number exactly.  A
210     range of line numbers matches any callsite between the first
211     and last line number inclusive.  An empty first number means
212     the first line in the file, an empty last line number means the
213     last line number in the file.  Examples::
214
215         line 1603           // exactly line 1603
216         line 1600-1605      // the six lines from line 1600 to line 1605
217         line -1605          // the 1605 lines from line 1 to line 1605
218         line 1600-          // all lines from line 1600 to the end of the file
219
220 The flags specification comprises a change operation followed
221 by one or more flag characters.  The change operation is one
222 of the characters::
223
224   -    remove the given flags
225   +    add the given flags
226   =    set the flags to the given flags
227
228 The flags are::
229
230   p    enables the pr_debug() callsite.
231   f    Include the function name in the printed message
232   l    Include line number in the printed message
233   m    Include module name in the printed message
234   t    Include thread ID in messages not generated from interrupt context
235   _    No flags are set. (Or'd with others on input)
236
237 For ``print_hex_dump_debug()`` and ``print_hex_dump_bytes()``, only ``p`` flag
238 have meaning, other flags ignored.
239
240 For display, the flags are preceded by ``=``
241 (mnemonic: what the flags are currently equal to).
242
243 Note the regexp ``^[-+=][flmpt_]+$`` matches a flags specification.
244 To clear all flags at once, use ``=_`` or ``-flmpt``.
245
246
247 Debug messages during Boot Process
248 ==================================
249
250 To activate debug messages for core code and built-in modules during
251 the boot process, even before userspace and debugfs exists, use
252 ``dyndbg="QUERY"``, ``module.dyndbg="QUERY"``, or ``ddebug_query="QUERY"``
253 (``ddebug_query`` is obsoleted by ``dyndbg``, and deprecated).  QUERY follows
254 the syntax described above, but must not exceed 1023 characters.  Your
255 bootloader may impose lower limits.
256
257 These ``dyndbg`` params are processed just after the ddebug tables are
258 processed, as part of the early_initcall.  Thus you can enable debug
259 messages in all code run after this early_initcall via this boot
260 parameter.
261
262 On an x86 system for example ACPI enablement is a subsys_initcall and::
263
264    dyndbg="file ec.c +p"
265
266 will show early Embedded Controller transactions during ACPI setup if
267 your machine (typically a laptop) has an Embedded Controller.
268 PCI (or other devices) initialization also is a hot candidate for using
269 this boot parameter for debugging purposes.
270
271 If ``foo`` module is not built-in, ``foo.dyndbg`` will still be processed at
272 boot time, without effect, but will be reprocessed when module is
273 loaded later. ``ddebug_query=`` and bare ``dyndbg=`` are only processed at
274 boot.
275
276
277 Debug Messages at Module Initialization Time
278 ============================================
279
280 When ``modprobe foo`` is called, modprobe scans ``/proc/cmdline`` for
281 ``foo.params``, strips ``foo.``, and passes them to the kernel along with
282 params given in modprobe args or ``/etc/modprob.d/*.conf`` files,
283 in the following order:
284
285 1. parameters given via ``/etc/modprobe.d/*.conf``::
286
287         options foo dyndbg=+pt
288         options foo dyndbg # defaults to +p
289
290 2. ``foo.dyndbg`` as given in boot args, ``foo.`` is stripped and passed::
291
292         foo.dyndbg=" func bar +p; func buz +mp"
293
294 3. args to modprobe::
295
296         modprobe foo dyndbg==pmf # override previous settings
297
298 These ``dyndbg`` queries are applied in order, with last having final say.
299 This allows boot args to override or modify those from ``/etc/modprobe.d``
300 (sensible, since 1 is system wide, 2 is kernel or boot specific), and
301 modprobe args to override both.
302
303 In the ``foo.dyndbg="QUERY"`` form, the query must exclude ``module foo``.
304 ``foo`` is extracted from the param-name, and applied to each query in
305 ``QUERY``, and only 1 match-spec of each type is allowed.
306
307 The ``dyndbg`` option is a "fake" module parameter, which means:
308
309 - modules do not need to define it explicitly
310 - every module gets it tacitly, whether they use pr_debug or not
311 - it doesn't appear in ``/sys/module/$module/parameters/``
312   To see it, grep the control file, or inspect ``/proc/cmdline.``
313
314 For ``CONFIG_DYNAMIC_DEBUG`` kernels, any settings given at boot-time (or
315 enabled by ``-DDEBUG`` flag during compilation) can be disabled later via
316 the debugfs interface if the debug messages are no longer needed::
317
318    echo "module module_name -p" > <debugfs>/dynamic_debug/control
319
320 Examples
321 ========
322
323 ::
324
325   // enable the message at line 1603 of file svcsock.c
326   nullarbor:~ # echo -n 'file svcsock.c line 1603 +p' >
327                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
328
329   // enable all the messages in file svcsock.c
330   nullarbor:~ # echo -n 'file svcsock.c +p' >
331                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
332
333   // enable all the messages in the NFS server module
334   nullarbor:~ # echo -n 'module nfsd +p' >
335                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
336
337   // enable all 12 messages in the function svc_process()
338   nullarbor:~ # echo -n 'func svc_process +p' >
339                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
340
341   // disable all 12 messages in the function svc_process()
342   nullarbor:~ # echo -n 'func svc_process -p' >
343                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
344
345   // enable messages for NFS calls READ, READLINK, READDIR and READDIR+.
346   nullarbor:~ # echo -n 'format "nfsd: READ" +p' >
347                                 <debugfs>/dynamic_debug/control
348
349   // enable messages in files of which the paths include string "usb"
350   nullarbor:~ # echo -n '*usb* +p' > <debugfs>/dynamic_debug/control
351
352   // enable all messages
353   nullarbor:~ # echo -n '+p' > <debugfs>/dynamic_debug/control
354
355   // add module, function to all enabled messages
356   nullarbor:~ # echo -n '+mf' > <debugfs>/dynamic_debug/control
357
358   // boot-args example, with newlines and comments for readability
359   Kernel command line: ...
360     // see whats going on in dyndbg=value processing
361     dynamic_debug.verbose=1
362     // enable pr_debugs in 2 builtins, #cmt is stripped
363     dyndbg="module params +p #cmt ; module sys +p"
364     // enable pr_debugs in 2 functions in a module loaded later
365     pc87360.dyndbg="func pc87360_init_device +p; func pc87360_find +p"