Quelle  trace_clock.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * tracing clocks
 *
 *  Copyright (C) 2009 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
 *
 * Implements 3 trace clock variants, with differing scalability/precision
 * tradeoffs:
 *
 *  -   local: CPU-local trace clock
 *  -  medium: scalable global clock with some jitter
 *  -  global: globally monotonic, serialized clock
 *
 * Tracer plugins will chose a default from these clocks.
 */
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/irqflags.h>
#include <linux/hardirq.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/percpu.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/sched/clock.h>
#include <linux/ktime.h>
#include <linux/trace_clock.h>

/*
 * trace_clock_local(): the simplest and least coherent tracing clock.
 *
 * Useful for tracing that does not cross to other CPUs nor
 * does it go through idle events.
 */
u64 notrace trace_clock_local(void)
{
 u64 clock;

 /*
 * sched_clock() is an architecture implemented, fast, scalable,
 * lockless clock. It is not guaranteed to be coherent across
 * CPUs, nor across CPU idle events.
 */
 preempt_disable_notrace();
 clock = sched_clock();
 preempt_enable_notrace();

 return clock;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(trace_clock_local);

/*
 * trace_clock(): 'between' trace clock. Not completely serialized,
 * but not completely incorrect when crossing CPUs either.
 *
 * This is based on cpu_clock(), which will allow at most ~1 jiffy of
 * jitter between CPUs. So it's a pretty scalable clock, but there
 * can be offsets in the trace data.
 */
u64 notrace trace_clock(void)
{
 return local_clock();
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(trace_clock);

/*
 * trace_jiffy_clock(): Simply use jiffies as a clock counter.
 * Note that this use of jiffies_64 is not completely safe on
 * 32-bit systems. But the window is tiny, and the effect if
 * we are affected is that we will have an obviously bogus
 * timestamp on a trace event - i.e. not life threatening.
 */
u64 notrace trace_clock_jiffies(void)
{
 return jiffies_64_to_clock_t(jiffies_64 - INITIAL_JIFFIES);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(trace_clock_jiffies);

/*
 * trace_clock_global(): special globally coherent trace clock
 *
 * It has higher overhead than the other trace clocks but is still
 * an order of magnitude faster than GTOD derived hardware clocks.
 *
 * Used by plugins that need globally coherent timestamps.
 */

/* keep prev_time and lock in the same cacheline. */
static struct {
 u64 prev_time;
 arch_spinlock_t lock;
} trace_clock_struct ____cacheline_aligned_in_smp =
 {
  .lock = (arch_spinlock_t)__ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED,
 };

u64 notrace trace_clock_global(void)
{
 unsigned long flags;
 int this_cpu;
 u64 now, prev_time;

 raw_local_irq_save(flags);

 this_cpu = raw_smp_processor_id();

 /*
 * The global clock "guarantees" that the events are ordered
 * between CPUs. But if two events on two different CPUS call
 * trace_clock_global at roughly the same time, it really does
 * not matter which one gets the earlier time. Just make sure
 * that the same CPU will always show a monotonic clock.
 *
 * Use a read memory barrier to get the latest written
 * time that was recorded.
 */
 smp_rmb();
 prev_time = READ_ONCE(trace_clock_struct.prev_time);
 now = sched_clock_cpu(this_cpu);

 /* Make sure that now is always greater than or equal to prev_time */
 if ((s64)(now - prev_time) < 0)
  now = prev_time;

 /*
 * If in an NMI context then dont risk lockups and simply return
 * the current time.
 */
 if (unlikely(in_nmi()))
  goto out;

 /* Tracing can cause strange recursion, always use a try lock */
 if (arch_spin_trylock(&trace_clock_struct.lock)) {
  /* Reread prev_time in case it was already updated */
  prev_time = READ_ONCE(trace_clock_struct.prev_time);
  if ((s64)(now - prev_time) < 0)
   now = prev_time;

  trace_clock_struct.prev_time = now;

  /* The unlock acts as the wmb for the above rmb */
  arch_spin_unlock(&trace_clock_struct.lock);
 }
 out:
 raw_local_irq_restore(flags);

 return now;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(trace_clock_global);

static atomic64_t trace_counter;

/*
 * trace_clock_counter(): simply an atomic counter.
 * Use the trace_counter "counter" for cases where you do not care
 * about timings, but are interested in strict ordering.
 */
u64 notrace trace_clock_counter(void)
{
 return atomic64_inc_return(&trace_counter);
}