ftrace(FunctionTracer)是Linux内核的一个跟踪框架,它从2008年10月9日发布的内核版本2.6.27开始并入Linux内核主线[1]。官方文档[2]中的描述大致翻译如下:
在前一篇文章《Linux内核跟踪:ftrace hook入门手册(上)》中,我们对部分ftrace hook经典方案中的实现细节进行了优化。本文会深入说明这些优化的原理和目的。
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。
我国信创生态的核心企业龙芯,其自主知识产权的 LoongArch指令集核心 maintainer 在 Linux 内核邮件列表了总结了他们近期对内核的贡献。
由于android开发的需要与systrace的普及,现在大家在进行性能与功耗分析时候,经常会用到systrace跟pefetto. 而systrace就是基于内核的event tracing来实现的。以如下的一段pefetto为例。可以看到tid=1845的线程,在被唤醒到CPU5上之后,在runnable状态上维持了503us才开始运行,一共运行了498us.
我们可以通过objdump -D看到内核模块或者用户态程序里面的函数开头的指令,以便知道如果想hook它的话,要预先备份多少指令。
通过使用一个名为 ftrace 的机制来阐明追踪内核函数的一些情况。它使得任何 Linux 用户可以轻松地追踪内核,并且了解更多关于 Linux 内核内部如何工作。
最近遇到 i2c 传输慢的问题,正常一笔 i2c 传输 52 bytes 应该在 1ms 内返回,但是偶尔出现 6 ~ 7ms 才返回,不满足要求,因此研究一下 ftrace 工具,分析 i2c 传输到底慢在哪里。怀疑:
在[061]perfetto使用简介中,介绍了如何使用System Tracing的界面中来抓perfetto trace,这个方式的好处就是不需要连接电脑,可以离线抓取,但是perfetto有其他强大的功能,需要使用连接电脑才能发挥。
Ftrace设计作为一个内部的tracer提供给系统的开发者和设计者,帮助他们弄清kernel正在发生的行为,它能够调式分析延迟和性能问题。对于前一章节,我们学习了Ftrace发展到现在已经不仅仅是作为一个function tracer了,它实际上成为了一个通用的trace工具的框架
Perfetto是用于性能检测和跟踪分析的生产级开源堆栈。它提供用于记录系统级和应用程序级跟踪的服务和库,本机Java堆分析,使用SQL分析跟踪的库以及基于Web的UI以可视化的系统性能分析。在Android上,Perfetto是下一代系统性能的分析工具,它取代了systrace。 仍完全支持SYSTRACE.
以 blk_update_request 为例,看下其开启 Ftrace 前后的反汇编代码:
从抓Perfetto log 到log的解析,Perfetto 与systrace log有很大的不同。Perfetto把很多系统级的log如单个进程的memory/GPU ion/adj/native/java memory debug/proc/stat /logcat/CPU freq/CPU 调度/CPU C stat/power 电压/电池的使用/syscall 等merge 在一起,一并在UI 上显示出来,可以观察到引起系统性能的各个因数。不夸张的说,如果能看懂Perfetto 在抓log界面里面设置每一项是什么意思,能抓到哪些log,那么你对性能的调试可以算已经入门,否则,需要进一步学习。
操作系统内核对应用开发工程师来说就像一个黑盒,似乎很难窥探到其内部的运行机制。其实Linux内核很早就内置了一个强大的tracing工具:Ftrace,它几乎可以跟踪内核的所有函数,不仅可以用于调试和分析,还可以用于观察学习Linux内核的内部运行。虽然Ftrace在2008年就加入了内核,但很多应用开发工程师仍然不知道它的存在。本文就给你介绍一下Ftrace的基本使用。
bpftrace是基于BPF和BCC构建的开源跟踪程序。与BCC一样,bpftrace附带了许多性能工具和支持文档。但是,它还提供了高级编程语言,使您可以创建功能强大的单行代码和简短的工具。
当碰到内核线程的资源使用异常时,很多常用的进程级性能工具,并不能直接用到内核线程上。这时,我们就可以使用内核自带的 perf 来观察它们的行为,找出热点函数,进一步定位性能瓶颈。不过,perf 产生的汇总报告并不直观,所以我通常也推荐用火焰图来协助排查。
Perfetto 是一个用于性能检测和跟踪分析的生产级开源堆栈。它提供用于记录系统级和应用程序级跟踪的服务和库、本机 + java 堆分析、使用 SQL 分析跟踪的库以及用于可视化和探索多 GB 跟踪的基于 Web 的 UI。
谢欢,大家可以叫我Jeff, 我目前就职于某国际知名linux发行版开源公司, 热衷于linux内核。我平时把linux内核源码当小说一样阅读学习,也一直把能给linux社区贡献更多有质量的代码而努力。
Ringbuffer是trace32框架的一个基础,所有的trace原始数据都是通过Ring Buffer记录的,其主要有以下几个作用:
trace-cmd是设置读取ftrace的命令行工具,kernelshark既可以记录数据,也可以图形化分析结果。
ply 是 eBPF 的 front-end 前端工具之一,专为 embedded Linux systems 开发,采用 C 语言编写,只需 libc 和内核支持 BPF 就可以运行,不需要外部 kernel 模块,不需要 LLVM,不需要 python。
Ftrace是Linux Kernel的官方tracing系统,支持Function trace、静态tracepoint、动态Tracepoint的跟踪,还提供各种Tracer,用于统计最大irq延迟、最大函数调用栈大小、调度事件等。
当中断被关闭(俗称关中断)了,CPU就不能响应其他的事件,如果这时有一个鼠标中断,要在下一次开中断时才能响应这个鼠标中断,这段延迟称为中断延迟。向current_tracer 文件写入 irqsoff字符串即可打开irqsoff来跟踪中断延迟。
ftrace 现在已经是内核中的一部分了,你不再需要事先安装它了。也就是说,如果你在使用最近的 Linux 系统,那么 ftrace 是已经启用了的。为了验证 ftrace 是否可用,运行 mount 命令并查找 tracefs。如果你看到类似下面的输出,表示 ftrace 已经启用,你可以轻松地尝试本文中下面的例子。下面有些命令需要在 root 用户下使用(用 sudo 执行是不够的)。
trace是内核自带的工具,相比于perf工具,trace只管抓trace数据并没有分析,perf在trace数据分析方面做出了很多成果。 但是我们现在就想看一下底层多调用关系,所以使用trace抓一下数据是非常有必要的,还可以分析一下驱动性能。
Linux 存在众多 tracing tools,比如 ftrace、perf,他们可用于内核的调试、提高内核的可观测性。众多的工具也意味着繁杂的概念,诸如 tracepoint、trace events、kprobe、eBPF 等,甚至让人搞不清楚他们到底是干什么的。本文尝试理清这些概念。
👆点击“博文视点Broadview”,获取更多书讯 今天,Bug和性能问题成为威胁软件健康的两大的话题。 从单机时代开始,我们就投入了不计其数的人力、物力研究性能;随着分布式系统的大量应用,对于性能问题的分析、调优,面临着很多前所未有的挑战。 性能是一座“桥梁”,连接了优秀的用户体验与更低的运维成本。 性能也是一座“金矿”,让组织可以从云、网络和大规模企业系统获取惊人的经济收益。 而在今天谈论性能,绝对绕不开火焰图发明人——Brendan Gregg,他可能做梦都没想到,自己写的两个perl 脚本成为全
Linux内核调试技术——kprobe使用与实现(四)--kprobe内核注册过程
Linux 具有功能丰富的网络协议栈,并且兼顾了非常优秀的性能。但是,这是相对的。单纯从网络协议栈各个子系统的角度来说,确实做到了功能与性能的平衡。不过,当把多个子系统组合起来,去满足实际的业务需求,功能与性能的天平就会倾斜。
前面谈过如何隐藏一个进程,我说过,隐藏procfs接口那无异于掩耳盗铃,正确的做法应该是将task_struct从任何链表中摘除,仅仅保留于run queue。
KRIe是一款功能强大的带有eBPF的Linux内核运行时安全检测工具,该工具旨在利用eBPF的功能来检测Linux内核中的安全问题。KRle远远不止是一种防御策略那么简单,该项目的主要目标是增加攻击者的攻击难度,并防止那些开箱即用的漏洞利用策略直接在目标设备内核上发挥作用。
作者简介:伟林,中年码农,从事过电信、手机、安全、芯片等行业,目前依旧从事Linux方向开发工作,个人爱好Linux相关知识分享。 0.背景 ftrace的功能非常强大,可以在系统的各个关键点上采集数据用以追踪系统的运行情况。既支持预设的静态插桩点(trace event),也支持每个函数的动态插桩(function tracer)。还可以利用动态插桩来测量函数的执行时间(function graph tracer)。关于ftrace的详细操作和原理分析可以参考Linux ftrace一文。 本文的主要目的
内核热补丁是一种无需重启操作系统,动态为内核打补丁的技术。系统管理员基于该技术,可以在不重启系统的情况下,修复内核BUG或安全漏洞,可以在最大程度上减少系统宕机时间,增加系统的可用性。
廖威雄,就职于珠海全志科技股份有限公司,负责Linux IO全栈研发、性能优化、开源社区开发交流、Linux 内核开源社区pstore/blk,mtdpstore模块的作者、大客户存储技术支持、全志首个UBI存储方案主导人、全志首个RTOS NFTL主导人
Ftrace是Function Trace的简写,由 Steven Rostedt 开发的,从 2008 年发布的内核 2.6.27 中开始就内置了。
网上关于BIO和块设备读写流程的文章何止千万,但是能够让你彻底读懂读明白的文章实在难找,可以说是越读越糊涂!
笔者安装新内核就是处于***特殊需求***。笔者所做的工作是需要用到Linux自带的分析工具——***ftrace1***该工具中的一些专门性的工具(姑且叫插件吧)在发行版本中并没有编译到内核中去,所以笔者需要重新编译内核将这些插件勾选上,并安装到自己的系统中。整个过程虽说只有简单几步而已,但是笔者还是走了不少弯路。比如,笔者最开始是不想在自己的机器上直接安装新内核的,毕竟有些环境是笔者肥了九牛二虎之力才部署好的,在加上对添加新内核也是大姑娘出嫁——头一回,万一搞不好就废了。所以开始是在virtualbox上搞的,可是在对内核进行配置时执行 make menuconfig总是提示***curses.h***找不到,在网上扒了半天安装了和***curses.h***相关的所以库都安装也不行,也是够了。 后来,只好在物理机上搞了,结果还是出现了一下奇葩问题,比如删除内核方法中的第二个就是笔者惨痛的经历。当时笔者是安装内核好进入系统所用外设都不可以用,只好进入原来的系统中删除新安装的内核,结果就是方法二中的情况了。后来回想起来应该是没有执行make modules_install导致驱动啥的都没装。
pstore文件系统(是的,这是个文件系统)是Persistent Storage的缩写,最早在2010年由 Tony Luck 设计并合入Linux主分支,设计的初衷是在内核Panic/Oops时能自动转存内核日志(log_buf),在Panic重启后,把转存的日志以文件形式呈现到用户空间以分析内核崩溃问题。
今天巡检发现,mc1的K8S服务器集群有些异常,负载不太均衡。其中10.2.75.32-34,49的load average值都在40以上,虽然机器的cpu核数都是40或48核不算严重,但也值得重视。
Linux perf(性能剖析器)是一个功能强大的性能分析工具,用于帮助开发人员诊断、调优和监控 Linux 系统及应用程序的性能问题。它实现了基于硬件性能计数器(hardware performance counters),追踪点和软件测量等多种数据收集手段,以便分析系统中各种现象。perf 工具集成在 Linux 内核中,主要通过 perf_event 子系统实现。
转自 程序猿Ricky ftrace(三)(实例) : https://blog.csdn.net/rikeyone/article/details/80110843
pstore最初是用于系统发生oops或panic时,自动保存内核log buffer中的日志。不过在当前内核版本中,其已经支持了更多的功能,如保存console日志、ftrace消息和用户空间日志。同时,它还支持将这些消息保存在不同的存储设备中,如内存、块设备或mtd设备。 为了提高灵活性和可扩展性,pstore将以上功能分别抽象为前端和后端,其中像dmesg、console等为pstore提供数据的模块称为前端,而内存设备、块设备等用于存储数据的模块称为后端,pstore core则分别为它们提供相关的注册接口。
本文主要服务于使用Tina软件平台的广大客户,帮助开发人员方便快速了解Tina平台系统调试工具。
之前介绍通过命令行配置和使用ftrace功能,但是实际中,我们也会希望抓C/C++程序中某段代码的调度情况。笔者前不久就遇到这种问题,某个函数调用时延概率超过100ms,是为什么?这时候就需要在他们代码中使能ftrace抓执行此函数时候,任务的调度情况。
适用范围: 本文适用于Tina3.5版本以上软件平台;对硬件环境没有要求,所有Allwinner硬件平台都适 用。 其中,注意linux-5.4内核上暂未支持pstore功能。
云原生安全 1 CVE-2022-0847: “Dirty Pipe” Linux Local Privilege Escalation 本文将对Dirty Pipe漏洞及其影响以及sysdig工具在此漏洞下的使用进行分析 https://sysdig.com/blog/cve-2022-0847-dirty-pipe-sysdig/ 2 CVE-2022-0847漏洞对容器环境影响的深度分析 本文针对CVE-2022-0847漏洞对容器环境的影响进行深入分析 https://mp.weixin.qq.c
1.概述 某年某月某日某项目的线上分布式文件系统服务器多台Linux系统kernel崩溃,严重影响了某项目对外提供服务的能力,在公司造成了不小影响。通过排查线上问题基本确定了是由于linux内核panic造成的原因,通过两个阶段的问题排查,基本上确定了linux内核panic的原因。排查问题的主要手段就是网上查找资料和根据内核错误日志分析并且构造条件重现。本文档就是对自己在整个问题排查过程中的总结。 2.第一阶段 因为刚出现问题的时候大家都比较紧急,每天加班都很晚,也制定了很多问题重现和定位原因的计划
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