[核心文檔]使用Linux核心的追蹤點[Tracepoint]

本文檔介紹了Linux核心中的追蹤點及其使用方法。文檔中提供的例子詳細說明了如何在核心中插入追蹤點，如何將探測函數與追蹤點聯絡起來。同時也提供了一些探測函數的例子。

 

Ø  追蹤點的目的

代碼中的追蹤點提供了在運行時調用探測函數的鉤子。追蹤點可以開啟（已串連探測函數）或關閉（沒有串連探測函數）。處於關閉狀態的追蹤點不會引發任何效果，除了增加了一點時間開銷（檢查一條分支語句的條件）和空間開銷（在instrumented function[不知道如何翻譯合適]的尾部增加幾條函數調用的代碼，在獨立地區增加一個資料結構）。如果一個追蹤點被開啟，那麼每次追蹤點被執行時都會調用串連的探測函數，而且在調用者的執行內容中。探測函數執行結束後，將返回到調用者（從追蹤點繼續執行）。

可以在代碼中的重要位置安放追蹤點。它們是輕量級的鉤子函數，能夠傳遞任意個數的參數，原型可以在定義追蹤點的標頭檔中找到。

追蹤點可以用來進行系統追蹤並進行效能統計。

Ø  使用方法

每個追蹤點都包含2個元素：

-         
追蹤點定義。位於標頭檔中。

-         
追蹤點聲明。位於C檔案中。

使用追蹤點時，需要包含標頭檔linux/tracepoint.h.

例如，在檔案[include/trace/subsys.h]中：

#include <linux/tracepoint.h>

 

DECLARE_TRACE(subsys_eventname,

         TP_PROTO(int
firstarg, struct task_struct *p),

         TP_ARGS(firstarg,
p));

在檔案[subsys/file.c](添加追蹤聲明的地方)中：

#include <trace/subsys.h>

 

DEFINE_TRACE(subsys_eventname);

 

void somefct(void)

{

         ...

         trace_subsys_eventname(arg,
task);

         ...

}

在代碼中：

-         
subsys_eventname是被追蹤事件的描述符。

-           
subsys是子系統的名字。

-           
eventname是待追蹤事件的名字。

-         
TP_PROTO(int firstarg, struct
task_struct *p)是此追蹤點調用的探測函數的原型。

-         
TP_ARGS(firstarg, p)表示參數的名稱，與原型中的相同。

通過函數register_trace_subsys_eventname()可以為追蹤點綁定探測函數。而unregister_trace_subsys_eventname()則可以移除一個探測函數。

在模組的推出函數中必須調用tracepoint_synchronize_unregister()，以確保沒有代碼繼續使用這個探測函數。這個操作，再加上在探測函數附近禁止搶佔，可以保證探測函數的移除與模組的卸載是安全的。

追蹤點機制允許插入同一個追蹤點的多個執行個體。但是任何一個追蹤點的名字在整個核心中都必須是唯一的，否則就可能會發生類型衝突。可以使用原型追蹤點的名稱重整[name mangling]，這樣可以保證類型的正確性。對探測函數的類型正確性的驗證由編譯器在探測函數註冊時進行。追蹤點可以位於內嵌函式、內聯靜態函數、unrolled迴圈以及常規的函數中。

我們推薦使用名稱架構“subsys_event”，這會有效地限制住衝突。追蹤點名稱在核心中是全域變數：無論在核心核心映像中，還是在模組中，相同名稱的追蹤點都被認為是同一個追蹤點。

如果追蹤點必須在核心模組中使用，可以使用EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL()或EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL()匯出這些追蹤點。

Ø  探測/追蹤點執行個體

參考在samples/tracepoints中提供的例子。

需要與核心一起編譯它們。如果選項CONFIG_SAMPLE_TRACEPOINTS=m，這些樣本將在執行make操作時被編譯（而不是’make
modules’）.

以root身份進入系統：

modprobe tracepoint-sample (insmod order is not important)

modprobe tracepoint-probe-sample

cat /proc/tracepoint-sample (returns an expected error)

rmmod tracepoint-sample tracepoint-probe-sample

dmesg