【Systemtap】Cent OS 5.4 final下Systemtap的安裝

Cent OS 5.4 final下Systemtap的安裝

 2012-2-22  最新安裝步驟參考

http://blog.csdn.net/zklth/article/details/7281958

一、Systemtap運行環境需求
 (1)linux kernel with kprobes (mainline 2.6.11+ or backport)；
 (2)kernel module build environment (kernel-devel or kernel-smp-devel rpm)；
 (3)kernel debugging information (kernel-debuginfo rpm)；
 (4)C compiler (same as what kernel was compiled with)；
 (5)elfutils with libdwfl for debugging informatin parsing；
 (6)root privileges；
即:
 (1)核心支援並配置了kprobe(核心2.6.11和以上)
 (2)核心模組編譯環境（即編譯核心模組所需的核心標頭檔以及模組配置資訊，對於Fedora core或Redhat指kernel-devel或kernel-smp-devel RPM包）
 (3)核心調試資訊（對於Fedora core或Redhat指kernel-debuginfo RPM包）
 (4)C編譯環境
 (5)支援libdwfl的elfutils（只有支援libwdfl的elfutils，systemtap才能正常工作，如果您的系統的elfutils較舊，您必須下載elfutils源碼包來編譯，systemtap能夠和elfutils一塊編譯）
 (6)root許可權（為了運行Systemtap，您必須具有root許可權）

 

二、CentOS 5.4 final下安裝步驟
   核心版本 
   [root@localhost opt]# uname -r
   2.6.18-164.el5  <假若是2.6.18-164.el5xen是表示核心對虛擬化的支援>
   作業系統版本
   [root@localhost opt]# cat /etc/issue
   CentOS release 5.4 (Final) Kernel /r on an /m
  
   Cent OS 5.4發行光碟片中包含了下面所列出的大部分包，
   可以通過 rpm -q 命令查看，
   或者
   在圖形介面的“應用程式”—>“添加/刪除軟體”—>“搜尋”—>輸入軟體包名來查詢軟體包的相關資訊。
   注意:下面列出的kernel-debuginfo-common，kernel-debuginfo，kernel-xen-debuginfo這三個包一般在發行光碟片中都不內建，
   需要到網上去下載，下面列出幾個:

   （i）  http://debuginfo.centos.org/5/i386/ 這裡可以下載 Cent OS 5 的kernrl-debuginfo的rpm包。（我的機器是 i386）

   （ii） http://rpm.pbone.net/  選擇系統版本號碼，可以下載到相應的rpm安裝包。

   （注意） 如果是xen核心應該下載kernel-xen-debuginfo包；

                此外kernel-debuginfo-common和kernel-debuginfo版本應該相同，後者依賴於前者，安裝時先安裝前者；

                我在Cent OS 5.4 Final下使用SystemTap時最開始沒有安裝這兩個包，SystemTap仍能正常工作，監測系統調用，不知何故，建議安裝上，最後我下載安裝的是kernel-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm和kernel-debuginfo-common-2.6.18-194.11.4.el5.i686；
   
   (1)安裝gcc,libcap-devel
     gcc是編譯器(c、c++),libcap-devel是libcap的開發檔案;
     查看系統中是否安裝相應包,這些包在Cent OS 5.4 final發行光碟片都能找到;
     [root@localhost opt]# rpm -q gcc
     gcc-4.1.2-46.el5
     [root@localhost opt]# rpm -q libcap
     libcap-1.10-26

   (2)安裝kernel-headers
     kernel-headers是被glibc使用的linux核心的標頭檔;
     查看系統中是否安裝相應包,該包在Cent OS 5.4 final發行光碟片中能找到;
     [root@localhost opt]# rpm -q kernel-headers
     kernel-headers-2.6.18-164.el5

   (3)安裝kernel-devel
     kernel-devel是用來構建與核心匹配的核心模組的開發軟體包;
     如果是Xen核心，需要安裝kernel-xen-devel包，如果核心版本是smp的，則需安裝kernel-[smp-]devel包;
     該包在Cent OS 5.4 final發行光碟片中能找到;
     [root@localhost opt]# rpm -q kernel-devel
     kernel-devel-2.6.18-164.el5

 安裝了 kernel-devel 包時會在  /usr/src/kernels/`uname -r` 目錄下新增內容，這是核心目錄，systemtap在執行時會調用核心源碼目錄中的相應模組。若不安裝此包，則在執行指令碼時將會出現
“missing x86_64 kernel/module debuginfo under '/lib/modules/`uname -r`/build'” 錯誤，而'/lib/modules/`uname -r`/build'”是一個連結，指向核心源碼目錄/usr/src/kernels/`uname -r`。注意：核心和kerner-devel的版本應對應一致。

 

   (4)安裝kernel-debuginfo-common
     該包在Cent OS 5.4 final發行光碟片中沒有，需要自己下載安裝，在前面已經給出。

     [root@localhost opt]# rpm -q kernel-debuginfo-common
     package kernel-deguginfo-common is not installed

   (5)安裝kernel-debuginfo
     如果是Xen核心，需要下載並安裝kernel-xen-debuginfo；
     SystemTap需要通過核心調試資訊來定位核心功能和變數的位置。
     該包在Cent OS 5.4 final發行光碟片中沒有，需要自己下載安裝，在前面已經給出。
     [root@localhost opt]# rpm -q kernel-xen-debuginfo
     package kernel-xen-deguginfo is not installed

 

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    安裝kernel-debuginfo步驟:

     安裝kernel-debuginfo(xen核心是kernel-xen-debuginfo)時必須首先安裝kernel-debuginfo-common，  否則會提示依賴錯誤，因為kernel-debuginfo依賴於kernel-debuginfo-common，此外，兩者版本應該一致，我下載安裝的是:

     kernel-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm ( 核心是xen，則kernel-xen-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm)

     kernel-debuginfo-common-2.6.18-194.11.4.el5.i686

     : http://debuginfo.centos.org/5/i386/

      安裝 :  rpm -ivh *.rpm
      查詢 :  rpm -q kernel-debuginfo 
      卸載 :  rpm -e kernel-debuginfo

 

安裝步驟:

 

[root@localhost kernel-debuginfo]# ls
kernel-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm
kernel-debuginfo-common-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm
[root@localhost kernel-debuginfo]# rpm -ivh kernel-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm
error: Failed dependencies:
        kernel-debuginfo-common-i686 = 2.6.18-194.11.4.el5 is needed by kernel-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5.i686
[root@localhost kernel-debuginfo]# rpm -ivh kernel-debuginfo-common-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm
Preparing...                ########################################### [100%]
   1:kernel-debuginfo-common########################################### [100%]
[root@localhost kernel-debuginfo]# rpm -q kernel-debuginfo-common
kernel-debuginfo-common-2.6.18-194.11.4.el5
[root@localhost kernel-debuginfo]# rpm -ivh kernel-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5.i686.rpm
Preparing...                ########################################### [100%]
   1:kernel-debuginfo       ########################################### [100%]
[root@localhost kernel-debuginfo]# rpm -q kernel-debuginfo
kernel-debuginfo-2.6.18-194.11.4.el5

 

    ----------------------------------------------------------------------------

 

   (6)安裝elfutils
     (i)Centos5.4 final預設安裝了elfutils-0.137
       #rpm –q elfutils
       elfutils-0.137-3.e15
       最好將Centos5.4發行光碟片裡面所有elfutils*的rpm包都裝上；
       Centos5.4安裝盤中有此軟體包, 共有如下7個:

       預設已安裝的有以下5個rpm包
 elfutils-0.137-3.el5.i386.rpm
  一組用來處理編譯的對象的工具集合
 elfutils-libelf-0.137-3.el5.i386.rpm
  讀取和寫入ELF檔案(Executable and Linking Format. 大意為可執行、可關聯的檔案格式)的庫
 elfutils-libelf-devel-0.137-3.el5.i386.rpm
  libelf的開發支援
 elfutils-libelf-devel-static-0.137-3.el5.i386.rpm
  static archive of libelf
 elfutils-libs-0.137-3.el5.i386.rpm
  用於處理編譯的對象的庫
       還未安裝的有以下幾個
 elfutils-devel-0.137-3.el5.i386.rpm
  處理編譯對象的開發庫
 elfutils-devel-static-0.137-3.el5.i386.rpm
  處理編譯對象的靜態archive

     (ii)下載elfutils源碼包進行安裝 
        SystemTap需要elfutils軟體包提供的庫函數來分析調試資訊。
 目前的SystemTap要求安裝elfutils-0.123以上版本。
 我們可以從SystemTap的網站下載RPM或者源碼來升級。
 elfutils老版本的是：
ftp://sources.redhat.com/pub/systemtap/elfutils.old/
 其他版本也可以在 https://fedorahosted.org/releases/e/l/elfutils/ 下載
 或者 http://kojipkgs.fedoraproject.org/packages/elfutils/
        elfutils官網在 https://fedorahosted.org/elfutils/

   (7)安裝Systemtap
     (i)Centos5.4預設安裝了systemtap-0.9.7-5.e15
       #rpm -q systemtap
       systemtap-0.9.7-5.e15
       最好將Centos5.4發行光碟片裡的Systemtap*包都裝上；
       Centos5.4預設安裝的有如下2個:

 systemtap-0.9.7-5.e15.i386
  測試系統
 systemtap-runtime-0.9.7-5.e15.i386
  系統運行時測試裝置
       還未安裝的有:
       在圖形介面的“應用程式”—>“添加/刪除軟體”—>“搜尋”—>輸入軟體包名systemtap能夠查詢軟體包的相關資訊。

     
     (ii)下載systemtap源碼進行安裝
       從SystemTap的FTP網站下載最新的源碼
      
ftp://sources.redhat.com/pub/SystemTap/snapshots/SystemTap-20100925.tar.bz2
       或者
       ftp://sources.redhat.com/pub/systemtap/releases/

       或者也可以下載 systemtap 的 rpm 包進行安裝： 在 http://rpm.pbone.net/  上搜尋systemtap.

       systemtap官網在

http://sourceware.org/systemtap/documentation.html

       安裝請參見

   Linux下安裝使用SystemTap源碼安裝SystemTap

 

      我在Cent OS 5.4下未安裝 kernel-debuginfo和kernel-debuginfo-common,使用系統預設安裝的SystemTap也能夠正常工作,但建議安裝上 debuginfo 包.
   (8)運行簡單的Systemtap測試程式；
 

測試指令碼systemtap.stp監控java進程的系統調用:

 

--------------------------------------------------------------------

 

global syscalllist

global mpname="java" /* attention : java process'name is lower-case "java" */

global debug=0 /*print middle info*/

global all=0

probe begin {
  printf("%s process monitoring started .../n",mpname)
}

probe syscall.read
{
  if(all) printf("current process : %s /n",execname());
  /* execname() can get the current process's name */
  if (execname() ==mpname) {
    /* variable name is syscall's name, it is defined in kernel function */
    namex=name
    if(debug) printf("%s/n",namex)
    /* pid() can get the current process's PID */
    pidx=pid()
    if(debug) printf("%d/n",pidx)

    syscalllist[pidx,namex]++
  }
}

probe syscall.write
{
   pname=execname()
   syscallname=name
   count(pname,syscallname)
}

probe kernel.function("sys_read"){
   pname=execname()
   objname="kf_sys_read"
   count(pname,objname)
}

probe kernel.function("sys_write"){
   pname=execname()
   objname="kf_sys_write"
   count(pname,objname)
}

//
//Remarks: Count process's some obj, such syscall,kernel.function 
//
//Parameters:
//// pname : process'name
//// objname : syscall name
//
//Return values :
//// null
//
function count(pname,objname){
  if (pname==mpname) {
    if(debug) printf("%s ",objname)
    /* current process' id */
 pidx=pid()
    if(debug) printf("%d/n",pidx)
    syscalllist[pidx,objname]++
  }
}

/*
probe timer.ms(5000) {
 
}
*/

function print_info(){
  foreach ( [pidx,namex] in syscalllist ) {
    printf("%d %s = %d/n", pidx,namex, syscalllist[pidx,namex] )
  }
}

probe end {
  print_info()
  printf("java process monitoring finished/n")
}

 

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 運行 stap -v systemtap.stp 命令,若運行正常則表示systemtap安裝成功

 

[root@localhost systemtap_study]# stap -v monitorJava.stap
Pass 1: parsed user script and 52 library script(s) in 280usr/0sys/293real ms.
Pass 2: analyzed script: 6 probe(s), 4 function(s), 1 embed(s), 4 global(s) in 310usr/350sys/654real ms.
Pass 3: using cached /root/.systemtap/cache/a3/stap_a3128d43c0908f80778e75f469858507_2665.c
Pass 4: using cached /root/.systemtap/cache/a3/stap_a3128d43c0908f80778e75f469858507_2665.ko
Pass 5: starting run.
java process monitoring started ...
4151 kf_sys_read = 14
4151 read = 14
4151 kf_sys_write = 5
4151 write = 5
4049 kf_sys_read = 43
4049 read = 43
4049 kf_sys_write = 13
4049 write = 13
5873 kf_sys_read = 864
5873 read = 864
5873 kf_sys_write = 2
5873 write = 2
5861 kf_sys_read = 2561
5861 read = 2561
5861 kf_sys_write = 29
5861 write = 29
5921 kf_sys_read = 864
5921 read = 864
5921 kf_sys_write = 2
5921 write = 2
5909 kf_sys_read = 2561
5909 read = 2561
5909 kf_sys_write = 29
5909 write = 29
java process monitoring finished
Pass 5: run completed in 0usr/10sys/14408real ms.
[root@localhost systemtap_study]#

 

三、Cent OS 5.4 Final特殊性說明以及在一般linux系統中systemtap安裝步驟

   Cent OS 5.4 final在安裝作業系統時只要選擇了相關軟體包即會預設安裝上elfutils和systemtap，
 並且不需要重新編譯核心,因為其核心預設支援相關的選項，這些選項再下面說明。

   假若系統沒有安裝上面敘述的(1)~(5)的一些rpm包以及elfutils和systemtap,
   則需要首先下載這些rpm包完成(1)~(5)的安裝，再重新編譯核心，用新核心啟動後再安裝elfutils和systemtap
  
   編譯核心時必須保證核心支援以下選項:
       make menuconfig；配置核心編譯選項，按如下方式選擇
 General setup  --->
  [*] Kernel->user space relay support (formerly relayfs)
 Kernel hacking  --->
  [*] Kernel debugging
  [*] Compile the kernel with debug info
  [*] Debug Filesystem
 Instrumentation Support  --->
  [*] Kprobes (EXPERIMENTAL)
 Security Options --->
  [*] Default Linux Capabilities

      退出時，vi .config 查看核心編譯設定檔，
      確保CONFIG_DEBUG_INFO, CONFIG_KPROBES, CONFIG_RELAY，CONFIG_DEBUG_FS這四項選中,使用如下命令
      [root@localhost linux-2.6.25]# grep CONFIG_DEBUG_INFO .config
      CONFIG_DEBUG_INFO=y
      [root@localhost linux-2.6.25]# grep CONFIG_KPROBES .config
      CONFIG_KPROBES=y
      [root@localhost linux-2.6.25]# grep CONFIG_RELAY .config
      CONFIG_RELAY=y
      [root@localhost linux-2.6.25]# grep CONFIG_DEBUG_FS .config
      CONFIG_DEBUG_FS=y
     
    編譯核心
       make clean
       make vmlinux modules
       make modules_install
       make bzImage
       make install

    用新核心重新啟動系統後，安裝elfutils*和Systemtap*包

 

四、參考資料

  Linux 自檢和 SystemTap
  http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-systemtap/index.html

  Linux 下的一個全新的效能測量和調式診斷工具 Systemtap
  http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-systemtap3/#N1005B

  SystemTap官網
  http://sourceware.org/systemtap/documentation.html

  elfutils官網
  https://fedorahosted.org/elfutils/

  使用 SystemTap 調試核心
  http://linux.chinaunix.net/docs/2006-12-15/3479.shtml