以下は、Linux カーネル文書、Documentation/locking/lockstat.txt の kanda.motohiro@gmail.com による訳です。原文と同じ、GPL v2 で公開します。
ロック統計
- WHAT
名前のとおり、ロックの統計を提供します。
- WHY
ロック競合のような現象は性能に大いに効くからです。
- HOW
Lockdep は既に、ロック関数にフックを持ち、ロックインスタンスをロッククラスにマップしています。私達はこれを元にします。（Documentation/lokcing/lockdep-design.txt を参照。）以下のグラフは、ロック関数とそのいろいろなフックの関係を示します。
__acquire
|
lock _____
| \
| __contended
| |
| <wait>
| _______/
|/
|
__acquired
|
.
<hold>
.
|
__release
|
unlock
lock, unlock - the regular lock functions
__* - the hooks
<> - states
これらのフックを使って、以下の統計を提供します。
con-bounces - number of lock contention that involved x-cpu data
contentions - number of lock acquisitions that had to wait
wait time min - shortest (non-0) time we ever had to wait for a lock
max - longest time we ever had to wait for a lock
total - total time we spend waiting on this lock
avg - average time spent waiting on this lock
acq-bounces - number of lock acquisitions that involved x-cpu data
acquisitions - number of times we took the lock
hold time min - shortest (non-0) time we ever held the lock
max - longest time we ever held the lock
total - total time this lock was held
avg - average time this lock was held
これらの数値は、ロッククラスごと、リード／ライト状態（可能なとき）ごとに集計されます。
また、クラスごとに４つのcontention pointを追跡します。contention pointは、ロックを確保するために待たなくてはいけない呼び出し地点です。
- CONFIGURATION
ロック統計は、 CONFIG_LOCK_STAT で有効になります。
- USAGE
統計取得を有効にする。
# echo 1 >/proc/sys/kernel/lock_stat
無効にする。
# echo 0 >/proc/sys/kernel/lock_stat
現在のロック統計を見る。
( 行番号は、実際の出力にはありません。以下の説明を明確にするためにつけました。)
# less /proc/lock_stat
01 lock_stat version 0.4
02-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
03 class name con-bounces contentions waittime-min waittime-max waittime-total waittime-avg acq-bounces acquisitions holdtime-min holdtime-max holdtime-total holdtime-avg
04-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
05
06 &mm->mmap_sem-W: 46 84 0.26 939.10 16371.53 194.90 47291 2922365 0.16 2220301.69 17464026916.32 5975.99
07 &mm->mmap_sem-R: 37 100 1.31 299502.61 325629.52 3256.30 212344 34316685 0.10 7744.91 95016910.20 2.77
08 ---------------
09 &mm->mmap_sem 1 [<ffffffff811502a7>] khugepaged_scan_mm_slot+0x57/0x280
19 &mm->mmap_sem 96 [<ffffffff815351c4>] __do_page_fault+0x1d4/0x510
11 &mm->mmap_sem 34 [<ffffffff81113d77>] vm_mmap_pgoff+0x87/0xd0
12 &mm->mmap_sem 17 [<ffffffff81127e71>] vm_munmap+0x41/0x80
13 ---------------
14 &mm->mmap_sem 1 [<ffffffff81046fda>] dup_mmap+0x2a/0x3f0
15 &mm->mmap_sem 60 [<ffffffff81129e29>] SyS_mprotect+0xe9/0x250
16 &mm->mmap_sem 41 [<ffffffff815351c4>] __do_page_fault+0x1d4/0x510
17 &mm->mmap_sem 68 [<ffffffff81113d77>] vm_mmap_pgoff+0x87/0xd0
18
19.............................................................................................................................................................................................................................
20
21 unix_table_lock: 110 112 0.21 49.24 163.91 1.46 21094 66312 0.12 624.42 31589.81 0.48
22 ---------------
23 unix_table_lock 45 [<ffffffff8150ad8e>] unix_create1+0x16e/0x1b0
24 unix_table_lock 47 [<ffffffff8150b111>] unix_release_sock+0x31/0x250
25 unix_table_lock 15 [<ffffffff8150ca37>] unix_find_other+0x117/0x230
26 unix_table_lock 5 [<ffffffff8150a09f>] unix_autobind+0x11f/0x1b0
27 ---------------
28 unix_table_lock 39 [<ffffffff8150b111>] unix_release_sock+0x31/0x250
29 unix_table_lock 49 [<ffffffff8150ad8e>] unix_create1+0x16e/0x1b0
30 unix_table_lock 20 [<ffffffff8150ca37>] unix_find_other+0x117/0x230
31 unix_table_lock 4 [<ffffffff8150a09f>] unix_autobind+0x11f/0x1b0
この抜粋は、ロッククラス統計の最初の２つです。01 行は出力バージョンです。形式が代わる時には、これが更新されます。02-04 行はカラムの説明を含むヘッダです。05-18 and 20-31 は実際の統計です。統計は２つの部分を持ちます。実際の統計があり、短いセパレータ(line 08, 13)があり、競合ポイントがあります。
09-12 行は、最初の４つの記録されたcontention point（ロックを取ろうとしたコード）です。そして、14-17 行は最初の４つの記録されたcontended point（ロック保持者）です。統計には、max con-bounces point が無いときもあります。
最初のロック(05-18) は、リード／ライトロックで、短いセパレータの上に２行、見えます。contention point は、カラム記述とは一致せず、contentions and [<IP>] symbol の２つです。contention point の２つ目のセットは、競合している相手の点です。
時刻値の整数部分は、マイクロ秒です。
ネストしたロックを扱うと、サブクラスが現れることがあります
32...........................................................................................................................................................................................................................
33
34 &rq->lock: 13128 13128 0.43 190.53 103881.26 7.91 97454 3453404 0.00 401.11 13224683.11 3.82
35 ---------
36 &rq->lock 645 [<ffffffff8103bfc4>] task_rq_lock+0x43/0x75
37 &rq->lock 297 [<ffffffff8104ba65>] try_to_wake_up+0x127/0x25a
38 &rq->lock 360 [<ffffffff8103c4c5>] select_task_rq_fair+0x1f0/0x74a
39 &rq->lock 428 [<ffffffff81045f98>] scheduler_tick+0x46/0x1fb
40 ---------
41 &rq->lock 77 [<ffffffff8103bfc4>] task_rq_lock+0x43/0x75
42 &rq->lock 174 [<ffffffff8104ba65>] try_to_wake_up+0x127/0x25a
43 &rq->lock 4715 [<ffffffff8103ed4b>] double_rq_lock+0x42/0x54
44 &rq->lock 893 [<ffffffff81340524>] schedule+0x157/0x7b8
45
46...........................................................................................................................................................................................................................
47
48 &rq->lock/1: 1526 11488 0.33 388.73 136294.31 11.86 21461 38404 0.00 37.93 109388.53 2.84
49 -----------
50 &rq->lock/1 11526 [<ffffffff8103ed58>] double_rq_lock+0x4f/0x54
51 -----------
52 &rq->lock/1 5645 [<ffffffff8103ed4b>] double_rq_lock+0x42/0x54
53 &rq->lock/1 1224 [<ffffffff81340524>] schedule+0x157/0x7b8
54 &rq->lock/1 4336 [<ffffffff8103ed58>] double_rq_lock+0x4f/0x54
55 &rq->lock/1 181 [<ffffffff8104ba65>] try_to_wake_up+0x127/0x25a
48 行は、&rq->lock クラスの２つめのサブクラス(/1)の統計です。（サブクラスは０から始まります。）この場合、50 行目でわかるように、double_rq_lock は実際には２つのスピンロックのネストしたロックを確保します。
最も競合するロックを見る。
# grep : /proc/lock_stat | head
clockevents_lock: 2926159 2947636 0.15 46882.81 1784540466.34 605.41 3381345 3879161 0.00 2260.97 53178395.68 13.71
tick_broadcast_lock: 346460 346717 0.18 2257.43 39364622.71 113.54 3642919 4242696 0.00 2263.79 49173646.60 11.59
&mapping->i_mmap_mutex: 203896 203899 3.36 645530.05 31767507988.39 155800.21 3361776 8893984 0.17 2254.15 14110121.02 1.59
&rq->lock: 135014 136909 0.18 606.09 842160.68 6.15 1540728 10436146 0.00 728.72 17606683.41 1.69
&(&zone->lru_lock)->rlock: 93000 94934 0.16 59.18 188253.78 1.98 1199912 3809894 0.15 391.40 3559518.81 0.93
tasklist_lock-W: 40667 41130 0.23 1189.42 428980.51 10.43 270278 510106 0.16 653.51 3939674.91 7.72
tasklist_lock-R: 21298 21305 0.20 1310.05 215511.12 10.12 186204 241258 0.14 1162.33 1179779.23 4.89
rcu_node_1: 47656 49022 0.16 635.41 193616.41 3.95 844888 1865423 0.00 764.26 1656226.96 0.89
&(&dentry->d_lockref.lock)->rlock: 39791 40179 0.15 1302.08 88851.96 2.21 2790851 12527025 0.10 1910.75 3379714.27 0.27
rcu_node_0: 29203 30064 0.16 786.55 1555573.00 51.74 88963 244254 0.00 398.87 428872.51 1.76
統計をクリアする。
# echo 0 > /proc/lock_stat
以上