ftrace使用介绍

Ftrace提供了linux下对内核事情的追踪能力，可以理解为内核太的strace。

Ftrace使能：

ftrace的位置一般位于/sys/kernel/debug/tracing/或者/sys/kernel/tracing.

Ftrace依赖内核开关使能：

• CONFIG_FUNCTION_TRACER
• CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
• CONFIG_STACK_TRACER
• CONFIG_DYNAMIC_FTRACE

 ftrace是依赖于debugfs，也就是说它的使用与tracing/下各个文件关联。

current_tracer：配置和显示当前使能tracer。可用tracer见available_tracers；
available_tracers：显示系统支持的tracer。
tracing_on：使能写trace日志到ring buffer的开关，同时也可cat查看是否使能。echo 0表示关闭，echo 1表示打开。注意这里是总开关的概念，如果current_tracer或event都未使能（配置为空和关闭event开关），那么就算这里写1使能，trace文件也是空的；如果配置了current_tracer和event，这个接口相当于总开关。
trace：保存trace记录，cat trace查看跟踪记录。注意这里是临时存放buffer，有空间大小限制，如果超了会被覆盖。
buffer_size_kb:用于设置和显示单个CPU所使用的跟踪缓存的大小。跟踪缓存为RingBuffer形式，如果跟踪太多，旧的信息会被新的跟踪信息覆盖掉。默认size通常是一个页（4K）。每个cpu的buffer size配置在per_cpu/cpu0/buffer_size_kb，percpu配置后，此文件显示"X"。
buffer_total_size_kb:显示所有的跟踪缓存大小，不同之处在于buffer_size_kb是单个CPU的，buffer_total_size_kb是所有CPU的和。
trace_pipe：输出和trace一样的内容，输出实时tracing日志，这样就避免了RingBuffer的溢出。cat trace_pipe > trace.txt &保存文件，但是cat时候会带来一些性能损耗。
trace_options：控制Trace打印内容格式或者设置跟踪器，可以通过trace_options添加很多附加信息。
options：目录文件，里面是每个trace options的文件，和trace_options对应，可以通过echo 0/1使能options。
tracing_max_latency:记录某些Tracer的最大延时。比如interrupts的最大延时关闭后，会记录在这里。可以echo值到此文件，然后遇到比设置值更大的延迟才会更新。
tracing_thresh:延时记录Trace的阈值，当延时超过此值时才开始记录Trace。单位是ms，只有非0才起作用
free_buffer:此文件用于在一个进程被关闭后，同时释放RingBuffer内存，并将调整大小到最小值。
tracing_cpumask:可以通过此文件设置跟踪指定CPU，二进制格式。
set_ftrace_filter:指定要跟踪的函数，可跟踪函数见available_filter_functions
set_ftrace_notrace:指定不跟踪的函数，缺省为空。
set_ftrace_pid:tracer将只追踪写入此文件PID的对应的进程。"function-fork" option设置后，pid对应进程创建的子进程也会自动跟踪。
set_event_pid:tracer将只追踪写入此文件PID的对应进程的event。"event-fork" option设置后，pid对应进程创建的子进程event也会自动跟踪。
set_graph_function:function_graph tracer将只跟踪此文件配置的函数，缺省对所有函数都追踪。
set_graph_notrace:function_graph tracer不跟踪特定的函数嵌套调用。
available_filter_functions:显示可以跟踪的functions。
dyn_ftrace_total_info:debug使用，显示available_filter_functins中跟中函数的数目，两者一致
enabled_functions:显示回调函数。
function_profile_enabled:使能trace_stat/function<cpu> 的统计信息功能，统计包括function/hit/Time/Avg等信息。
trace_stat:存放不同tracing状态的目录
kprobe_events:Enable dynamic trace points. See kprobetrace.txt.
kprobe_profile:Dynamic trace points stats. See kprobetrace.txt.
max_graph_depth:function graph tracer使用，配置函数嵌套的最大深度。
printk_formats:提供给工具读取原始格式trace的文件。
saved_cmdlines:ftrace会存放pid的comms在一个pid mappings，在显示event时候同时显示comm，这里可以配置pid对应的comm，如果配置，显示类似<idle>-0，否则<...>-0。
saved_cmdlines_size:saved_cmdlines的数目
saved_tgids:If the option "record-tgid" is set, on each scheduling context switch the Task Group ID of a task is saved in a table mapping the PID of the thread to its TGID. By default, the "record-tgid" option is disabled.
snapshot:是对trace的snapshot。
                              echo 0清空缓存，并释放对应内存。
                              echo 1进行对当前trace进行snapshot，如没有内存则分配。
                              echo 2清空缓存，不释放也不分配内存。
stack_max_size:当使用stack跟踪器时，记录产生过的最大stack size
stack_trace:显示stack的back trace
stack_trace_filter:设置stack tracer不检查的函数名称

trace_clock:配置trace日志中"timestamp"列的时钟，默认使用local时钟。
	local:默认时钟，在每CPU中快速且精准，但是可能不会在各个CPU之间同步；
	global:各CPU间同步，但是比local慢；
	counter:并不是时钟，而是一个原子计数器。数值一直+1，但是所有cpu是同步的。主要用处是分析不同cpu发生的events；
	uptime:time stamp和jiffies counter根据boot time；
	perf:clock跟perf使用一致。
	x86-tsc:非系统自己时钟。比如x86有TSC cycle clock；
	ppc-tb:使用powerpc的基础时钟寄存器值；
	mono:使用fast monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC)
	mono_raw:使用raw monotonic clock (CLOCK_MONOTONIC_RAW)
	boot:使用boot clock (CLOCK_BOOTTIME)。

trace_marker:从用户态写trace mark到ftrace中，可以做一个标记到trace。
trace_marker_raw:以二进制格式写入到trace中。
uprobe_events:Add dynamic tracepoints in programs.See uprobetracer.rst
uprobe_profile:Uprobe statistics. See uprobetrace.txt
instances:创建不同的trace buffer实例，可以在不同的trace buffers中分开记录。
events:系统Trace events目录，在每个events下面都有enable、filter和fotmat。enable是开关；format是events的格式，然后根据格式设置 filter。
set_event:将Trace events名称直接写入set_event就可以打开。
available_events:列出系统中所有可用的Trace events，分两个层级，用冒号隔开。
per_cpu:
per_cpu/cpu0/buffer_size_kb:配置per_cpu的buffer空间
per_cpu/cpu0/trace:当前CPU的trace文件。
per_cpu/cpu0/trace_pipe:当前CPU的trace_pipe文件。
per_cpu/cpu0/trace_pipe_raw:当前CPU的trace_pipe_raw
per_cpu/cpu0/snapshot:当前CPU的snapshot
per_cpu/cpu0/snapshot_raw:当前CPU的snapshot_raw
per_cpu/cpu0/stats:当前CPU的trace统计信息
每个文件的详细使用可以参考kernel Document/trace/ftrace.rst

Ftrace使用范例
adb shell "echo 65536 > /sys/kernel/tracing/buffer_size_kb"
adb shell "echo nop > /sys/kernel/tracing/current_tracer"
adb shell "echo 'sched_switch sched_wakeup sched_wakeip_new block_rq_issue block_rq_complete irq_handler_entry

irq_handler_exit mmc_blk_rw_start mmc_blk_rw_end' > /sys/kernel/tracing/set_event"

adb shell "echo > /sys/kernel/tracing/trac" //清空buffer
adb shell "echo 1 > /sys/kernel/tracing/tracing_on" //enable ftrace
/do test/
adb shell "echo 0 > /sys/kernel/tracing/tracing_on"
adb pull /sys/kenrel/tracing/trace SYS-Ftrace

ftrace参考网站：https://tinylab.org/ftrace-usage/
https://www.zhihu.com/column/c_1136667431828316160