内核版本:v3.4.xxx
一、前言
内核提供了方便查看当前系统TickDevice、活动的Timer列表以及Timer使用的统计信息。
内核分别用两个节点来表示TimerList和Timer统计信息。
一个是/proc/timer_list,打印per_cpu的hrtimer_bases信息以及基于此的timer列表,包括三种时钟MONOTONIC/REALTIME/BOOTTIME;以及Broadcast Tick Device和Per CPU Tick Device信息。
另一个是/proc/timer_stats,需要echo 1 > /proc/timer_stats打开,echo 0 /proc/timer_stats关闭。cat /proc/timer_stats可以获取统计信息。
二、背景介绍
Per CPU TickDevice是维护当前CPU Tick和hrtimer的基础,只有工作在OneShot模式下才能实现hrtimer。在CPU进入cpuidle后,Per CPU TickDevice可能会被关闭,这时候可以打开Broadcast Tick作为唤醒源。超时后,就会将系统从cpuidle退出,进入正常工作模式打开Per CPU TickDevice。
hrtimer有三种时钟基准,这三种时钟基准对应不同的时间获取函数,但主要是基于TimeKeeping的统计。
三、认识timer_list
kernel/time/timer_list.c中init_timer_list_procfs创建/proc/timer_list节点。
static int timer_list_show(struct seq_file *m, void *v) SEQ_printf(m, "Timer List Version: v0.6\n");------------------------------------------------------------------(1) for_each_online_cpu(cpu)----------------------------------------------------------------------------------------(2) SEQ_printf(m, "\n"); return 0; |
(1)打印概况信息,hrtimer基准时钟个数和系统MONOTONIC时间。
(2)这里是per_cpu信息,按照hrtimer_cpu_base->hrtimer_clock_base->hrtimer层级关系打印。
(3)打印Broadcast TickDevice和per_cpu的TickDevice设备信息。
下面根据一个示例来分析:
Timer List Version: v0.6 cpu: 0-----------------------print_cpuCPU0的信息如下,从clock0到clock2 --依次是:序列号、hrtimer、timer状态、hrtimer超时函数、进程名/进程号 --超时绝对时间和相对时间。 -------------------------------------------------------------------hrtimer_cpu_base部分,参照结构体解释---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------tick_sched部分,参照结构体解释----------------------------------------------------------------------------- Tick Device: mode: 1-----------------------Broadcast TickDevice Tick Device: mode: 1---------------------per_cpu TickDevice,详细信息参照clock_event_device结构体解释。 |
四、认识timer_stats
kernel/time/timer_stats.c中init_tstas_procfs创建了/proc/timer_stats节点。统计细心
在每次hrtimer超时函数中都会进行统计,必须打开CONFIG_TIMER_STATS才有效。
__hrtimer_start_range_ns-->raise_softirq_irqoff-->HRTIMER_SOFTIRQ-->run_hrtimer_softirq-->hrtimer_interrupt-->__run_hrtimer-->timer_stats_account_hrtimer |
timer_stats_account_hrtimer是执行统计信息的主体,这里面有一个timer_stats_active开关。是通过echo [0|1] > /proc/timer_stats进行开关。
void timer_stats_update_stats(void *timer, pid_t pid, void *startf, if (likely(!timer_stats_active))----------------------------------------是否打开开关 lock = &per_cpu(tstats_lookup_lock, raw_smp_processor_id()); input.timer = timer;---------------------------------------------------填充entry结构体 raw_spin_lock_irqsave(lock, flags); entry = tstat_lookup(&input, comm);-------------------------------在tstat_hash_table中查找input,找到count递增;没找到新增一个entry插入hash表。 out_unlock: |
显示的地方在tstats_show,所有的统计信息存放在static struct entry entries[MAX_ENTRIES]结构体数组中,当前entry数目通过nr_entries来记录。
static int tstats_show(struct seq_file *m, void *v) mutex_lock(&show_mutex); time = ktime_sub(time_stop, time_start); period = ktime_to_timespec(time); seq_puts(m, "Timer Stats Version: v0.2\n"); for (i = 0; i < nr_entries; i++) {----------------------遍历entries数组,数组内容在每次hrtimer中断处理中进行更新。 print_name_offset(m, (unsigned long)entry->start_func); events += entry->count; ms += period.tv_sec * 1000; if (events && period.tv_sec) mutex_unlock(&show_mutex); return 0; |
一个实例分析:
Timer Stats Version: v0.2 --依次是:timer count、进程号、进程名称、超时函数、启动timer函数 |
五、使用
1.通过timer_stats可以知道系统的timer使用程度,一定程度上反映了进程的活跃状态。
2.timer_list可以知道系统TickDevice相关设备信息。
3.还可以知道timer状态,以及即将发生的Timer。
4.系统相关信息尤其是tick_sched(系统调度jiffies、idle、iowait等)和hrtimer_cpu_base(retries、hang)部分。