Ftrace工具的使用

Ftrace简介

Ftrace是Linux进行代码级实践分析最有效的工具之一,比如我们进行一个系统调用,出来的时间过长,我们想知道时间花哪里去了,利用Ftrace就可以追踪到一级级的时间分布。

Ftrace 的整体构架如下:

Ftrace 有两大组成部分,一是 framework,另外就是一系列的 tracer 。每个 tracer 完成不同的功能,它们统一由 framework 管理。 ftrace 的 trace 信息保存在 ring buffer 中,由 framework 负责管理。 Framework 利用 debugfs 系统在 /debugfs 下建立 tracing 目录,并提供了一系列的控制文件。

Ftrace案例

写一个proc模块,包含一个proc的读和写的入口。test_proc_show()故意调用了一个kill_time()的函数,而kill_time()的函数,又调用了mdelay(2)和kill_moretime()的函数,该函数体内调用mdelay(2)。

kill_time()的函数和kill_moretime()函数前面都加了noinline以避免被编译器inline优化掉。

后台回复 “Ftrace案例” 可以获源代码下载链接。

加载驱动后可以看到/proc目录下/proc/test_dir/test_rw文件可被读写。下面我们用Ftrace来跟踪test_proc_show()这个函数。

我们把启动ftrace的所有命令写到一个脚本function.sh里面:

#!/bin/bash

debugfs=/sys/kernel/debug

echo nop > $debugfs/tracing/current_tracer

echo 0 > $debugfs/tracing/tracing_on

echo $$ > $debugfs/tracing/set_ftrace_pid

echo function_graph > $debugfs/tracing/current_tracer

#replace test_proc_show by your function name

echo test_proc_show > $debugfs/tracing/set_graph_function

echo 1 > $debugfs/tracing/tracing_on

exec "$@"

然后用这个脚本去启动cat /proc/test_dir/test_rw,这样ftrace下面test_proc_show()函数就被trace了。

# ./function.sh cat /proc/test_dir/test_rw

0

读取trace的结果:

# cat /sys/kernel/debug/tracing/trace > 1

接着用vim打开这个文件1:

Ftrace结果怎么读?

Ftrace结果怎么读?答案非常简单:如果是叶子函数,就直接在这个函数的前面显示它占用的时间,如果是非叶子,要等到 }的时候,再显示时间,如下图:

延迟比较大的部分,会有+、#等特殊标号:

'$' - greater than 1 second '@' - greater than 100 milisecond '*' - greater than 10 milisecond '#' - greater than 1000 microsecond '!' - greater than 100 microsecond '+' - greater than 10 microsecond ' ' - less than or equal to 10 microsecond.

vim对Ftrace进行折叠

上面那个Ftrace文件太大了,大到看不清。我们可以用vim来折叠之,不过需要一个vim的特别配置,名字叫.fungraph-vim(后台回复 “Ftrace案例” 可以获取)。

之后我们配置vim为这个模板来打开前面那个文件1:

vim -S fungraph-vim 1

这样我们看到的样子是:

我们可以把光标移动到第5行,键盘敲打za,则展开为:

继续展开第6行的kill_time(),按za:

最后,https://github.com/brendangregg/perf-tools对Ftrace的功能进行了很好的封装和集成,建议大家用perf-tools来使用Ftrace,则效果更佳更简单。

perf-tools可以参考

https://blog.csdn.net/lssbq/article/details/73497079

【转自https://cloud.tencent.com/developer/article/1381070】

原文发布于微信公众号 - 人人都是极客(rrgeek)

原文发表时间:2019-02-10

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