treewide: Replace GPLv2 boilerplate/reference with SPDX - rule 206
[muen/linux.git] / samples / bpf / sampleip_user.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * sampleip: sample instruction pointer and frequency count in a BPF map.
4  *
5  * Copyright 2016 Netflix, Inc.
6  */
7 #include <stdio.h>
8 #include <stdlib.h>
9 #include <unistd.h>
10 #include <errno.h>
11 #include <signal.h>
12 #include <string.h>
13 #include <assert.h>
14 #include <linux/perf_event.h>
15 #include <linux/ptrace.h>
16 #include <linux/bpf.h>
17 #include <sys/ioctl.h>
18 #include "libbpf.h"
19 #include "bpf_load.h"
20 #include "perf-sys.h"
21 #include "trace_helpers.h"
22
23 #define DEFAULT_FREQ    99
24 #define DEFAULT_SECS    5
25 #define MAX_IPS         8192
26 #define PAGE_OFFSET     0xffff880000000000
27
28 static int nr_cpus;
29
30 static void usage(void)
31 {
32         printf("USAGE: sampleip [-F freq] [duration]\n");
33         printf("       -F freq    # sample frequency (Hertz), default 99\n");
34         printf("       duration   # sampling duration (seconds), default 5\n");
35 }
36
37 static int sampling_start(int *pmu_fd, int freq)
38 {
39         int i;
40
41         struct perf_event_attr pe_sample_attr = {
42                 .type = PERF_TYPE_SOFTWARE,
43                 .freq = 1,
44                 .sample_period = freq,
45                 .config = PERF_COUNT_SW_CPU_CLOCK,
46                 .inherit = 1,
47         };
48
49         for (i = 0; i < nr_cpus; i++) {
50                 pmu_fd[i] = sys_perf_event_open(&pe_sample_attr, -1 /* pid */, i,
51                                             -1 /* group_fd */, 0 /* flags */);
52                 if (pmu_fd[i] < 0) {
53                         fprintf(stderr, "ERROR: Initializing perf sampling\n");
54                         return 1;
55                 }
56                 assert(ioctl(pmu_fd[i], PERF_EVENT_IOC_SET_BPF,
57                              prog_fd[0]) == 0);
58                 assert(ioctl(pmu_fd[i], PERF_EVENT_IOC_ENABLE, 0) == 0);
59         }
60
61         return 0;
62 }
63
64 static void sampling_end(int *pmu_fd)
65 {
66         int i;
67
68         for (i = 0; i < nr_cpus; i++)
69                 close(pmu_fd[i]);
70 }
71
72 struct ipcount {
73         __u64 ip;
74         __u32 count;
75 };
76
77 /* used for sorting */
78 struct ipcount counts[MAX_IPS];
79
80 static int count_cmp(const void *p1, const void *p2)
81 {
82         return ((struct ipcount *)p1)->count - ((struct ipcount *)p2)->count;
83 }
84
85 static void print_ip_map(int fd)
86 {
87         struct ksym *sym;
88         __u64 key, next_key;
89         __u32 value;
90         int i, max;
91
92         printf("%-19s %-32s %s\n", "ADDR", "KSYM", "COUNT");
93
94         /* fetch IPs and counts */
95         key = 0, i = 0;
96         while (bpf_map_get_next_key(fd, &key, &next_key) == 0) {
97                 bpf_map_lookup_elem(fd, &next_key, &value);
98                 counts[i].ip = next_key;
99                 counts[i++].count = value;
100                 key = next_key;
101         }
102         max = i;
103
104         /* sort and print */
105         qsort(counts, max, sizeof(struct ipcount), count_cmp);
106         for (i = 0; i < max; i++) {
107                 if (counts[i].ip > PAGE_OFFSET) {
108                         sym = ksym_search(counts[i].ip);
109                         if (!sym) {
110                                 printf("ksym not found. Is kallsyms loaded?\n");
111                                 continue;
112                         }
113
114                         printf("0x%-17llx %-32s %u\n", counts[i].ip, sym->name,
115                                counts[i].count);
116                 } else {
117                         printf("0x%-17llx %-32s %u\n", counts[i].ip, "(user)",
118                                counts[i].count);
119                 }
120         }
121
122         if (max == MAX_IPS) {
123                 printf("WARNING: IP hash was full (max %d entries); ", max);
124                 printf("may have dropped samples\n");
125         }
126 }
127
128 static void int_exit(int sig)
129 {
130         printf("\n");
131         print_ip_map(map_fd[0]);
132         exit(0);
133 }
134
135 int main(int argc, char **argv)
136 {
137         char filename[256];
138         int *pmu_fd, opt, freq = DEFAULT_FREQ, secs = DEFAULT_SECS;
139
140         /* process arguments */
141         while ((opt = getopt(argc, argv, "F:h")) != -1) {
142                 switch (opt) {
143                 case 'F':
144                         freq = atoi(optarg);
145                         break;
146                 case 'h':
147                 default:
148                         usage();
149                         return 0;
150                 }
151         }
152         if (argc - optind == 1)
153                 secs = atoi(argv[optind]);
154         if (freq == 0 || secs == 0) {
155                 usage();
156                 return 1;
157         }
158
159         /* initialize kernel symbol translation */
160         if (load_kallsyms()) {
161                 fprintf(stderr, "ERROR: loading /proc/kallsyms\n");
162                 return 2;
163         }
164
165         /* create perf FDs for each CPU */
166         nr_cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
167         pmu_fd = malloc(nr_cpus * sizeof(int));
168         if (pmu_fd == NULL) {
169                 fprintf(stderr, "ERROR: malloc of pmu_fd\n");
170                 return 1;
171         }
172
173         /* load BPF program */
174         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s_kern.o", argv[0]);
175         if (load_bpf_file(filename)) {
176                 fprintf(stderr, "ERROR: loading BPF program (errno %d):\n",
177                         errno);
178                 if (strcmp(bpf_log_buf, "") == 0)
179                         fprintf(stderr, "Try: ulimit -l unlimited\n");
180                 else
181                         fprintf(stderr, "%s", bpf_log_buf);
182                 return 1;
183         }
184         signal(SIGINT, int_exit);
185         signal(SIGTERM, int_exit);
186
187         /* do sampling */
188         printf("Sampling at %d Hertz for %d seconds. Ctrl-C also ends.\n",
189                freq, secs);
190         if (sampling_start(pmu_fd, freq) != 0)
191                 return 1;
192         sleep(secs);
193         sampling_end(pmu_fd);
194         free(pmu_fd);
195
196         /* output sample counts */
197         print_ip_map(map_fd[0]);
198
199         return 0;
200 }