RCU-7——RCU trace
基于msm-5.4
定义在 include/trace/events/rcu.h 中，需要使能 CONFIG_RCU_TRACE, 在 update.c 中生成trace函数文件。trace event有：
rcu_utilization
rcu_grace_period
rcu_future_grace_period,
rcu_grace_period_init,
rcu_exp_grace_period,
rcu_exp_funnel_lock,
rcu_nocb_wake,
rcu_preempt_task,
rcu_unlock_preempted_task,
rcu_quiescent_state_report,
rcu_fqs,
rcu_dyntick,
rcu_callback,
rcu_kfree_callback,
rcu_batch_start,
rcu_invoke_callback,
rcu_invoke_kfree_callback,
rcu_batch_end,
rcu_torture_read,
rcu_barrier,
一、各trace简介
1. rcu_utilization
用于利用率计算的开始/结束标记的跟踪点。按照惯例，该字符串采用以下格式：
“Start <activity>”——标记指定活动的开始，例如“上下文切换”。允许嵌套。
“End <activity>”——标记指定活动的结束。
“<activity>”中的“@”字符是注释字符：数据缩减脚本将忽略“@”及其行的其余部分。
kernel/rcu/tree_plugin.h 和 tree.c 中有大量调用。trace打印参数有：
"Start context switch"
"End context switch"
"Start boost kthread@init"
"Start boost kthread@rcu_wait"
"End boost kthread@rcu_wait"
"Start boost kthread@rcu_yield"
"End boost kthread@rcu_yield"
"End boost kthread@notreached"
"Start scheduler-tick"
"End scheduler-tick"
"Start RCU core"
"End RCU core"
"Start CPU kthread@rcu_wait"
"End CPU kthread@rcu_wait"
"Start CPU kthread@rcu_yield"
"End CPU kthread@rcu_yield"
打印内容:
TP_printk("%s", __entry->s)
调用路径:
update_process_times //timer.c rcu_sched_clock_irq //tree.c rcu_core //tree.c rcu_note_context_switch //tree_plugin.h rcu_boost_kthread //tree_plugin.h trace_rcu_utilization
2. rcu_grace_period
宽限期事件的跟踪点。采用一个字符串来标识 RCU 类型、宽限期编号以及一个字符串来标识与宽限期相关的事件，如下所示：
“AccReadyCB”：CPU 将新的回调加速至 RCU_NEXT_READY_TAIL。
“AccWaitCB”：CPU 将新的回调加速至 RCU_WAIT_TAIL。
“newreq”：请求新的宽限期。
“start”：启动宽限期。
“cpustart”：CPU 首次注意到宽限期的开始。
“cpuqs”：CPU 进入静止状态。
“cpuonl”：CPU 上线。
“cpuofl”：CPU 下线。
“cpuofl-bgp”：CPU 在阻塞宽限期期间下线。
“reqwait”：GP kthread 处于休眠状态，等待宽限期请求。
"reqwaitsig": GP kthread 被 reqwait 状态的信号唤醒。
"fqswait": GP kthread 等待强制进入静止状态的时间。
"fqsstart": GP kthread 开始强制进入静止状态。
"fqsend": GP kthread 强制进入静止状态完成。
"fqswaitsig": GP kthread 被 fqswait 状态的信号唤醒。
"end": 结束宽限期。
"cpuend": CPU 首次注意到宽限期结束。
打印内容:
P_printk("%s %lu %s", __entry->rcuname, __entry->gp_seq, __entry->gpevent)
调用路径:
rcu_accelerate_cbs_unlocked rcu_advance_cbs note_gp_changes rcu_gp_init __note_gp_changes rcu_gp_cleanup rcu_core __call_rcu_core rcu_accelerate_cbs //tree.c rcu_start_this_gp //tree.c rcu_accelerate_cbs //tree.c __note_gp_changes //tree.c rcu_gp_init //tree.c rcu_gp_fqs_loop //tree.c rcu_gp_cleanup //tree.c rcu_gp_kthread //tree.c rcutree_dying_cpu //tree.c rcutree_prepare_cpu //tree.c rcu_qs //tree_plugin.h trace_rcu_grace_period
3. rcu_future_grace_period
用于未来宽限期事件的跟踪点。调用者应从 rcu_node 结构体中提取数据，rcuname 除外（来自 rcu_state 结构体）以及 event（以下之一）：
“Startleaf”：根据叶节点数据请求宽限期。
“Prestarted”：有人抢先请求
“Startedleaf”：叶节点标记为未来 GP。
“Startedleafroot”：从叶节点到根节点的所有节点都标记为未来 GP。
“Startedroot”：根据根节点数据请求 nocb 宽限期。
“NoGPkthread”：RCU 宽限期 kthread 尚未启动。
“StartWait”：开始等待请求的宽限期。
“EndWait”：完成等待。
“Cleanup”：在上一次 GP 之后清理 rcu_node 结构体。
“CleanupMore”：已清理，需要另一个 GP。
打印内容:
TP_printk("%s %lu %lu %u %d %d %s", __entry->rcuname, __entry->gp_seq, __entry->gp_seq_req, __entry->level, __entry->grplo, __entry->grphi, __entry->gpevent)
调用路径:
rcu_accelerate_cbs //tree.c rcu_start_this_gp rcu_gp_cleanup //tree.c rcu_future_gp_cleanup rcu_spawn_gp_kthread //tree.c 创建的名为 rcu_state.name 的线程 rcu_gp_kthread rcu_gp_cleanup trace_rcu_this_gp //tree.c trace_rcu_future_grace_period
4. rcu_grace_period_init
宽限期初始化事件的跟踪点。这些事件通过 RCU 类型、新的宽限期编号、rcu_node 结构层级、rcu_node 结构覆盖的起始和结束 CPU 以及将要等待的 CPU 掩码来区分。除 RCU 类型外，其他所有信息均从 rcu_node 结构中提取。
打印内容:
TP_printk("%s %lu %u %d %d %lx", __entry->rcuname, __entry->gp_seq, __entry->level, __entry->grplo, __entry->grphi, __entry->qsmask)
调用路径:
early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread) //tree.c rcu_spawn_gp_kthread //tree.c kthread_create(rcu_gp_kthread, NULL, "%s", rcu_state.name) //创建这个内核线程 rcu_gp_kthread //tree.c 需要增加宽限期时唤醒这个线程 rcu_gp_init //tree.c trace_rcu_grace_period_init(rcu_state.name, rnp...)
5. rcu_exp_grace_period
加急宽限期事件的跟踪点。采用标识 RCU 类型、加急宽限期序列号以及标识宽限期相关事件的字符串，如下所示：
“snap”：已捕获加急宽限期序列号的快照。
“start”：已启动实际加急宽限期。
“reset”：已开始重置树。
“select”：已开始选择要等待的 CPU。
“selectofl”：已选定 CPU 部分离线。
“startwait”：已开始等待选定的 CPU。
“end”：已结束实际加急宽限期。
“endwake”：已唤醒搭载者。
“done”：已由其他人为我们完成了加急宽限期。
打印内容:
TP_printk("%s %lu %s", __entry->rcuname, __entry->gpseq, __entry->gpevent)
调用路径：
synchronize_rcu_expedited //tree_exp.h rcu_exp_gp_seq_snap //tree_exp.h exp_funnel_lock //tree_exp.h synchronize_rcu_expedited //tree_exp.h sync_exp_work_done //tree_exp.h synchronize_rcu_expedited exp_funnel_lock //tree_exp.h sync_rcu_exp_select_cpus sync_rcu_exp_select_node_cpus //tree_exp.h sync_rcu_exp_select_cpus //tree_exp.h wait_rcu_exp_gp //tree_exp.h synchronize_rcu_expedited //tree_exp.h rcu_exp_sel_wait_wake //tree_exp.h rcu_exp_wait_wake //tree_exp.h synchronize_sched_expedited_wait //tree_exp.h rcu_exp_wait_wake //tree_exp.h trace_rcu_exp_gp_seq_snap
6. rcu_exp_funnel_lock
用于加速宽限期漏斗锁定事件的跟踪点。采用一个标识 RCU 类型的字符串、一个标识 rcu_node 组合树级别的整数、另一对标识与当前 rcu_node 结构关联的最低和最高编号 CPU 的整数，以及一个标识宽限期相关事件的字符串，如下所示：
“nxtlvl”：前进到 rcu_node 漏斗的下一级
“wait”：等待其他人执行加速 GP
打印内容:
TP_printk("%s %d %d %d %s", __entry->rcuname, __entry->level, __entry->grplo, __entry->grphi, __entry->gpevent)
调用路径：
synchronize_rcu_expedited //tree_exp.h exp_funnel_lock //tree_exp.h trace_rcu_exp_funnel_lock
7. rcu_nocb_wake
RCU 无 CB CPU 回调切换的跟踪点。此事件旨在协助调试这些切换。
第一个参数是 RCU 类型名称，第二个参数是提取的卸载 CPU 数量。第三个也是最后一个参数是一个字符串，如下所示：
“WakeEmpty”：唤醒 rcuo kthread，将第一个 CB 清空列表。
“WakeEmptyIsDeferred”：稍后唤醒 rcuo kthread，将第一个 CB 清空列表。
“WakeOvf”：唤醒 rcuo kthread，CB 列表很大。
“WakeOvfIsDeferred”：稍后唤醒 rcuo kthread，CB 列表很大。
“WakeNot”：不唤醒 rcuo kthread。
“WakeNotPoll”：不唤醒 rcuo kthread，因为它正在轮询。
“DeferredWake”：执行“IsDeferred”唤醒。
"Poll": 开始 rcu_nocb_poll 的新轮询周期。
"Sleep": 休眠等待 !rcu_nocb_poll 的 GP。
"CBSleep": 休眠等待 !rcu_nocb_poll 的 CB。
"WokeEmpty": rcuo kthread 唤醒发现空列表。
"WokeNonEmpty": rcuo kthread 唤醒发现非空列表。
"WaitQueue": 入队操作部分完成，定时等待其完成。
"WokeQueue": 部分入队操作现已完成。
打印内容:
TP_printk("%s %d %s", __entry->rcuname, __entry->cpu, __entry->reason)
调用路径：
wake_nocb_gp
wake_nocb_gp_defer
rcu_nocb_try_bypass
__call_rcu_nocb_wake
do_nocb_bypass_wakeup_timer
nocb_gp_wait
nocb_cb_wait
do_nocb_deferred_wakeup_common
trace_rcu_nocb_wake
8. rcu_preempt_task
可抢占式 RCU 读端临界区内阻塞任务的跟踪点。跟踪 RCU 的类型（将来可能包含 SRCU）、任务阻塞的宽限期编号（当前或下一个）以及任务的 PID。
打印内容:
TP_printk("%s %lu %d", __entry->rcuname, __entry->gp_seq, __entry->pid)
调用路径：
__schedule(preempt) //core.c rcu_virt_note_context_switch(false) //rcutree.h rcu_note_context_switch(preempt) //tree_plugin.h trace_rcu_preempt_task
9. rcu_unlock_preempted_task
跟踪在给定可抢占式 RCU 读端临界区内阻塞的任务，并确定其退出临界区的时间。跟踪 RCU 的类型（将来可能包含 SRCU）以及任务的 PID。
打印内容:
TP_printk("%s %lu %d", __entry->rcuname, __entry->gp_seq, __entry->pid)
调用路径：
rcu_exp_handler //tree_exp.h rcu_note_context_switch //tree_plugin.h rcu_flavor_sched_clock_irq //tree_plugin.h exit_rcu //tree_plugin.h rcu_preempt_deferred_qs rcu_read_unlock_special rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore //tree_plugin.h rcu_gp_init //tree.c rcu_preempt_check_blocked_tasks trace_rcu_unlock_preempted_task
10. rcu_quiescent_state_report
用于报告静止状态事件的跟踪点。这些跟踪点通过 RCU 类型、宽限期编号、静止低级实体的掩码、rcu_node 结构级别、rcu_node 结构覆盖的起始和结束 CPU，以及是否有任何阻塞任务阻塞当前宽限期来区分。除 RCU 类型外，其他所有信息均从 rcu_node 结构中提取。
打印内容:
TP_printk("%s %lu %d", __entry->rcuname, __entry->gp_seq, __entry->pid)
调用路径：
rcu_gp_init //tree.c rcu_report_unblock_qs_rnp //tree.c rcu_report_qs_rdp //tree.c force_qs_rnp //tree.c rcu_cpu_starting //tree.c rcu_report_dead //tree.c rcu_report_qs_rnp //tree.c rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore //tree_plugin.h trace_rcu_quiescent_state_report
11. rcu_fqs
force_quiescent_state() 检测到的静止状态的跟踪点。这些跟踪事件包括 RCU 的类型、被 CPU 阻止的宽限期编号、CPU 本身以及静止状态的类型。静止状态可以是“dti”（表示 dyntick-idle 模式）或“kick”（表示踢出处于 dyntick-idle 模式时间过长的 CPU）。
打印内容:
TP_printk("%s %lu %d %s", __entry->rcuname, __entry->gp_seq, __entry->cpu, __entry->qsevent)
调用路径:
rcu_gp_kthread //tree.c 内核线程 rcu_gp_fqs_loop //tree.c rcu_gp_fqs dyntick_save_progress_counter //tree.c rcu_gp_fqs rcu_implicit_dynticks_qs //tree.c trace_rcu_fqs
12. rcu_dyntick
dyntick-idle 进入/退出事件的跟踪点。这些事件以字符串作为参数：“Start”表示进入 dyntick-idle 模式，“Startirq”表示从 irq/NMI 进入，“End”表示退出，“Endirq”表示退出 irq/NMI，“--=”表示事件进入空闲模式，“++=”表示事件离开空闲模式。
这些事件还接受一对数字，分别表示相关事件前后的嵌套深度，以及第三个参数是 ->dynticks 计数器。请注意，任务相关事件和中断相关事件使用两个独立的计数器，irq/NMI 的“++=”和“--=”事件会将计数器的值改变 2，否则会改变 1。
打印内容:
TP_printk("%s %lx %lx %#3x", __entry->polarity, __entry->oldnesting, __entry->newnesting, __entry->dynticks & 0xfff)
调用路径:
rcu_idle_enter //tree.c 传false rcu_user_enter //tree.c 传true rcu_eqs_enter //tree.c rcu_nmi_exit //tree.c rcu_irq_exit //tree.c rcu_nmi_exit_common //tree.c rcu_idle_exit //tree.c rcu_user_exit rcu_eqs_exit //tree.c rcu_nmi_enter //tree.c rcu_irq_enter //tree.c rcu_nmi_enter_common //tree.c trace_rcu_dyntick
13. rcu_callback
注册单个 RCU 回调函数的跟踪点。第一个参数是 RCU 的类型，第二个参数是指向 RCU 回调本身的指针，第三个元素是排队的惰性回调数量，第四个元素是排队的回调总数。
打印内容:
TP_printk("%s rhp=%p func=%ps %ld/%ld", __entry->rcuname, __entry->rhp, __entry->func, __entry->qlen_lazy, __entry->qlen)
调用路径:
call_rcu //tree.c kfree_call_rcu //tree.c __call_rcu //tree.c trace_rcu_callback
14. rcu_kfree_callback
用于注册特殊 kfree() 形式的单个 RCU 回调的跟踪点。第一个参数是 RCU 类型，第二个参数是指向 RCU 回调的指针，第三个参数是回调在封闭的 RCU 保护数据结构中的偏移量，第四个参数是排队的惰性回调数量，第五个参数是排队的回调总数。
打印内容:
TP_printk("%s rhp=%p func=%ld %ld/%ld", __entry->rcuname, __entry->rhp, __entry->offset, __entry->qlen_lazy, __entry->qlen)
调用路径: 没有调用路径
15. rcu_batch_start
用于标记 rcu_do_batch 开始的跟踪点，用于启动 RCU 回调调用。第一个参数是 RCU 类型，第二个参数是排队的惰性回调数量，第三个参数是排队的回调总数，第四个参数是当前 RCU 回调批次限制。
打印内容:
TP_printk("%s CBs=%ld/%ld bl=%ld", __entry->rcuname, __entry->qlen_lazy, __entry->qlen, __entry->blimit)
调用路径:
rcu_init //tree.c open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_core_si) rcu_core_si rcu_spawn_core_kthreads //tree.c smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec //是每cpu一个的 rcuc/X 线程 rcu_cpu_kthread rcu_core rcu_do_batch //tree.c trace_rcu_batch_start
16. rcu_invoke_callback
单个 RCU 回调函数调用的跟踪点。第一个参数是 RCU 的类型，第二个参数是指向 RCU 回调函数本身的指针。
打印内容:
TP_printk("%s rhp=%p func=%ps", __entry->rcuname, __entry->rhp, __entry->func)
调用路径:
rcu_do_batch //tree.c __rcu_reclaim //rcu.h trace_rcu_invoke_callback
17. rcu_invoke_kfree_callback
用于调用特殊 kfree() 形式的单个 RCU 回调的跟踪点。第一个参数表示 RCU 类型，第二个参数是指向 RCU 回调的指针，第三个参数是回调在封闭的受 RCU 保护的数据结构中的偏移量。
打印内容:
TP_printk("%s rhp=%p func=%ld", __entry->rcuname, __entry->rhp, __entry->offset)
调用路径:
rcu_do_batch //tree.c __rcu_reclaim trace_rcu_invoke_kfree_callback
18. rcu_batch_end
在调用 RCU 回调后退出 rcu_do_batch 的跟踪点。第一个参数是 RCU 类型名称，第二个参数是实际调用的回调数量，第三个参数 (cb) 表示此批次开始时已准备好调用的回调是否仍在排队中，第四个参数 (nr) 是 need_resched() 的返回值，第五个参数 (iit) 表示当前任务为空闲任务，则为 1，第六个参数 (risk) 是 rcu_is_callbacks_kthread() 的返回值。
打印内容:
TP_printk("%s CBs-invoked=%d idle=%c%c%c%c", __entry->rcuname, __entry->callbacks_invoked,
__entry->cb ? 'C' : '.',
__entry->nr ? 'S' : '.',
__entry->iit ? 'I' : '.',
__entry->risk ? 'R' : '.')
调用路径:
rcu_do_batch //tree.c trace_rcu_batch_end
19. rcu_torture_read
rcutorture 读取器的跟踪点。第一个参数是从 rcutorture 的角度来看的 RCU 类型名称，第二个参数是回调地址。第三个参数是开始时间（以秒为单位），最后两个参数分别是读取开始和结束时的宽限期数字。注意，回调地址可以为 NULL。
打印内容:
TP_printk("%s torture read %p %luus c: %lu %lu",__entry->rcutorturename, __entry->rhp, __entry->secs, __entry->c_old, __entry->c)
调用路径:
rcu_ops.read_delay //rcutorture.c rcu_busted_ops.read_delay //rcutorture.c busted_srcud_ops.read_delay //rcutorture.c tasks_ops.read_delay //rcutorture.c trivial_ops.read_delay //rcutorture.c srcu_ops.read_delay //rcutorture.c srcud_ops.read_delay //rcutorture.c srcu_read_delay //rcutorture.c rcu_read_delay //rcutorture.c rcu_torture_one_read //rcutorture.c do_trace_rcu_torture_read //update.c trace_rcu_torture_read
20. rcu_barrier
rcu_barrier() 执行的跟踪点。字符串“s”描述了 rcu_barrier 的执行阶段：
“Begin”：rcu_barrier() 已启动。
“EarlyExit”：rcu_barrier() 被搭载，因此提前退出。
“Inc1”：rcu_barrier() 搭载检查计数器已递增。
“OfflineNoCB”：rcu_barrier() 在永不在线的 CPU 上发现回调函数。
“OnlineNoCB”：rcu_barrier() 发现在线且无 CB 的 CPU。
“OnlineQ”：rcu_barrier() 发现在线且有回调函数的 CPU。
“OnlineNQ”：rcu_barrier() 发现在线 CPU，但没有回调函数。
“IRQ”：rcu_barrier_callback() 回调函数已在远程 CPU 上发出。
“IRQNQ”：rcu_barrier_callback() 回调函数未发现回调函数。
“CB”：rcu_barrier_callback() 调用了一个回调，但不是最后一个。
“LastCB”：rcu_barrier_callback() 调用了最后一个回调。
“Inc2”：rcu_barrier() 捎带检查计数器已递增。
“cpu”参数表示 CPU，如果无意义则为 -1，“cnt”参数表示剩余回调的数量，“done”表示捎带计数。
打印内容:
TP_printk("%s %s cpu %d remaining %d # %lu", __entry->rcuname, __entry->s, __entry->cpu, __entry->cnt, __entry->done)
调用路径:
rcu_barrier_callback rcu_barrier_func rcu_barrier rcu_barrier_trace //tree.c trace_rcu_barrier
===> 看起来实现逻辑有点像有限状态机。
posted on 2025-05-23 17:09 Hello-World3 阅读(74) 评论(0) 收藏 举报
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