1.前言

本文主要是根据阅码场《Linux内核tracers的实现原理与应用》视频课程在aarch64上的实践。本文主要介绍tracefs的初始化，为后续trace学习做好铺垫。

kernel版本：5.10
平台：arm64

trace fs目录如何建立起来的？
early trace如何开启的？

2. trace_init

void __init trace_init(void)
{
    
    
	trace_event_init();
}

start_kernel中会调用trace_init

void __init trace_event_init(void)
{
    
    
		// trace event slab相关操作
        event_trace_memsetup();
        //ftrace系统调用相关初始化
        init_ftrace_syscalls();
        //event_trace_enable就是批量化注册trace_event的函数
        event_trace_enable();
        // trace event初始化域，包括一些trace的公共域，通用域
        event_trace_init_fields();
}

trace_init主要就是对trace event的初始化

3. tracefs_init

static int __init tracefs_init(void)
{
    
    
        int retval;
        /* 在/sys/kernel下创建tracing挂载目录 */
        retval = sysfs_create_mount_point(kernel_kobj, "tracing");
        if (retval)
                return -EINVAL;
        /* 注册trace fs文件系统 */
        retval = register_filesystem(&trace_fs_type);
        if (!retval)
                tracefs_registered = true;

        return retval;
}
core_initcall(tracefs_init);

tracefs的初始化

4. tracer的初始化

//kernel/trace/trace.c
static __init int tracer_init_tracefs(void)
    |--trace_access_lock_init()
    |  //创建/sys/kernel/debug/traing顶级目录
    |--tracing_init_dentry();
    |--event_trace_init()
    |--init_tracer_tracefs(&global_trace, NULL)
    |--ftrace_init_tracefs_toplevel(&global_trace, NULL);
    |  //顶层目录下创建文件
    |--trace_create_file("tracing_thresh", 0644, NULL...)
    |  trace_create_file("README", 0444, NULL,...)
    |  trace_create_file("saved_cmdlines", 0444, NULL,...)
    |  trace_create_file("saved_cmdlines_size", 0644, NULL...)
    |  trace_create_file("saved_tgids", 0444, NULL,...)
    |--trace_eval_init()
    |--trace_create_eval_file(NULL...)
    |--trace_create_file("dyn_ftrace_total_info", 0444, NULL...)
    |--create_trace_instances(NULL)
    \--update_tracer_options(&global_trace)

初始化阶段将通过fs_initcall(tracer_init_tracefs);来调用tracer_init_tracefs

tracing_init_dentry：创建/sys/kernel/debug/traing顶级目录
event_trace_init：在顶层目录下创建event相关的一些文件
init_tracer_tracefs：在顶层目录下创建一系列tracer公用文件
ftrace_init_tracefs_toplevel：顶层目录下创建ftrace相关目录
顶层目录下创建其它的文件

|- -event_trace_init

 event_trace_init()
    |--tracefs_create_file("available_events", 0444, NULL,...)
     \--early_event_add_tracer(NULL, tr)
            |--create_event_toplevel_files(parent, tr)
            |     |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/set_event文件
            |		|--entry = tracefs_create_file("set_event", 0644, parent, tr, &ftrace_set_event_fops);
            |     |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/events目录
            |		|--d_events = tracefs_create_dir("events", parent);
            |     |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/events/enable文件
            |		|--entry = trace_create_file("enable", 0644, d_events,tr, &ftrace_tr_enable_fops);
            |     |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/set_event_pid文件
            |		|--entry = tracefs_create_file("set_event_pid", 0644, parent, tr, ftrace_set_event_pid_fops);
            |     |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/set_event_notrace_pid文件
            |		|--entry = tracefs_create_file("set_event_notrace_pid", 0644, parent,...)
            |		|--entry = trace_create_file("header_page", 0444,...)
            |		|--trace_create_file("header_event", 0444, d_events,...)
            |    // 为启动早期的event创建目录
            |--__trace_early_add_event_dirs(tr)
                  |--list_for_each_entry(file, &tr->events, list)
                         event_create_dir(tr->event_dir, file)

event_trace_init：在顶层目录下创建event相关的一些文件

|- -init_tracer_tracefs

init_tracer_tracefs(&global_trace, NULL)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/available_tracers
          |--trace_create_file("available_tracers", 0444, d_tracer,...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/current_tracer
          |--trace_create_file("current_tracer", 0644, d_tracer,...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/tracing_cpumask
          |--trace_create_file("tracing_cpumask", 0644, d_tracer,...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/trace_options
          |--trace_create_file("trace_options", 0644, d_tracer,...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/trace
          |--trace_create_file("trace", 0644, d_tracer,...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe
          |--trace_create_file("trace_pipe", 0444, d_tracer...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/buffer_size_kb
          |--trace_create_file("buffer_size_kb", 0644, d_tracer...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/buffer_total_size_kb
          |--trace_create_file("buffer_total_size_kb", 0444, d_tracer...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/free_buffer
          |--trace_create_file("free_buffer", 0200, d_tracer...)
          |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/trace_marker
          |--trace_create_file("trace_marker", 0220, d_tracer...)
          |  //查找ftrace子系统下的名为print的trace_event_file
          |--file = __find_event_file(tr, "ftrace", "print"); 
          |...

init_tracer_tracefs：在顶层目录下创建一系列tracer公用文件

|- -ftrace_init_tracefs_toplevel

ftrace_init_tracefs_toplevel(&global_trace, NULL);
     |--ftrace_init_dyn_tracefs(d_tracer)
     |      |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/available_filter_functions目录
     |      |--trace_create_file("available_filter_functions", 0444,...)
     |      |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/enabled_functions目录
     |      |--trace_create_file("enabled_functions", 0444...)
     |      |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/set_graph_function目录
     |      |--trace_create_file("set_graph_function", 0644,  ,...)
     |      |  //创建/sys/kernel/debug/tracing/set_graph_notrace目录
     |      |--trace_create_file("set_graph_notrace", 0444,...)
     |--ftrace_profile_tracefs(d_tracer)

ftrace_init_tracefs_toplevel：顶层目录下创建ftrace相关目录

参考文档

Linux TraceEvent - 我见过的史上最长宏定义

trace系列0 - ftrace初始化

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