tracepoints: add DECLARE_TRACE() and DEFINE_TRACE()
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1                      Using the Linux Kernel Tracepoints
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3                             Mathieu Desnoyers
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6 This document introduces Linux Kernel Tracepoints and their use. It provides
7 examples of how to insert tracepoints in the kernel and connect probe functions
8 to them and provides some examples of probe functions.
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11 * Purpose of tracepoints
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13 A tracepoint placed in code provides a hook to call a function (probe) that you
14 can provide at runtime. A tracepoint can be "on" (a probe is connected to it) or
15 "off" (no probe is attached). When a tracepoint is "off" it has no effect,
16 except for adding a tiny time penalty (checking a condition for a branch) and
17 space penalty (adding a few bytes for the function call at the end of the
18 instrumented function and adds a data structure in a separate section).  When a
19 tracepoint is "on", the function you provide is called each time the tracepoint
20 is executed, in the execution context of the caller. When the function provided
21 ends its execution, it returns to the caller (continuing from the tracepoint
22 site).
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24 You can put tracepoints at important locations in the code. They are
25 lightweight hooks that can pass an arbitrary number of parameters,
26 which prototypes are described in a tracepoint declaration placed in a header
27 file.
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29 They can be used for tracing and performance accounting.
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32 * Usage
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34 Two elements are required for tracepoints :
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36 - A tracepoint definition, placed in a header file.
37 - The tracepoint statement, in C code.
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39 In order to use tracepoints, you should include linux/tracepoint.h.
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41 In include/trace/subsys.h :
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43 #include <linux/tracepoint.h>
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45 DECLARE_TRACE(subsys_eventname,
46         TPPTOTO(int firstarg, struct task_struct *p),
47         TPARGS(firstarg, p));
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49 In subsys/file.c (where the tracing statement must be added) :
50
51 #include <trace/subsys.h>
52
53 DEFINE_TRACE(subsys_eventname);
54
55 void somefct(void)
56 {
57         ...
58         trace_subsys_eventname(arg, task);
59         ...
60 }
61
62 Where :
63 - subsys_eventname is an identifier unique to your event
64     - subsys is the name of your subsystem.
65     - eventname is the name of the event to trace.
66 - TPPTOTO(int firstarg, struct task_struct *p) is the prototype of the function
67   called by this tracepoint.
68 - TPARGS(firstarg, p) are the parameters names, same as found in the prototype.
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70 Connecting a function (probe) to a tracepoint is done by providing a probe
71 (function to call) for the specific tracepoint through
72 register_trace_subsys_eventname().  Removing a probe is done through
73 unregister_trace_subsys_eventname(); it will remove the probe sure there is no
74 caller left using the probe when it returns. Probe removal is preempt-safe
75 because preemption is disabled around the probe call. See the "Probe example"
76 section below for a sample probe module.
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78 The tracepoint mechanism supports inserting multiple instances of the same
79 tracepoint, but a single definition must be made of a given tracepoint name over
80 all the kernel to make sure no type conflict will occur. Name mangling of the
81 tracepoints is done using the prototypes to make sure typing is correct.
82 Verification of probe type correctness is done at the registration site by the
83 compiler. Tracepoints can be put in inline functions, inlined static functions,
84 and unrolled loops as well as regular functions.
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86 The naming scheme "subsys_event" is suggested here as a convention intended
87 to limit collisions. Tracepoint names are global to the kernel: they are
88 considered as being the same whether they are in the core kernel image or in
89 modules.
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91 If the tracepoint has to be used in kernel modules, an
92 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL() or EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL() can be used to
93 export the defined tracepoints.
94
95 * Probe / tracepoint example
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97 See the example provided in samples/tracepoints/src
98
99 Compile them with your kernel.
100
101 Run, as root :
102 modprobe tracepoint-example (insmod order is not important)
103 modprobe tracepoint-probe-example
104 cat /proc/tracepoint-example (returns an expected error)
105 rmmod tracepoint-example tracepoint-probe-example
106 dmesg