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[25843] 2016-12-15_Linux中的DTrace：BPF进入4.9内核

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-19
2016-12-15_Linux中的DTrace：BPF进入4.9内核 - -   B r e n d a n   G r e g g 0 7 % 2 9 % 3 5 % 4 6 % 4 9 % 5 4 % 6 4 % 6 8 % 7 4 % 7 5 % 8 6 % 9 5 % L i n u x   中 的   D T r a c e   ： B P F   进 入   4 . 9   内 核 原 创   译 者 ： G i t F u t u r e   L i n u x 中 国   2 0 1 6 - 1 2 - 1 5 随 着   B P F   追 踪 系 统 （ 基 于 时 间 采 样 ） 最 后 一 个 主 要 功 能 被 合 并 至   L i n u x   4 . 9 - r c 1   版 本 的 内 核 中 ， 现 在   L i n u x   内 核 拥 有 类 似 D T r a c e   的 原 生 追 踪 功 能 。 这 个 帖 子 将 告 诉 你 怎 么 去 用 这 些   B P F   提 供 的 前 端 工 具 ， 以 及 畅 谈 这 项 技 术 将 会 何 去 何 从 。 本 文 导 航 - 示 例 - 必 要 性 - 发 生 了 什 么 ？ - 安 全 性 - 为 什 么   L i n u x   追 踪 用 了 这 么 久 才 加 进 来 ？ - 使 用 简 单 - 高 级 语 言 - 如 何 帮 助 我 们 - 其 它 追 踪 器 - 更 多   b c c / B P F   的 信 息 - 致 谢 - 总 结 编 译 自 ：   h t t p : / / w w w . b r e n d a n g r e g g . c o m / b l o g / 2 0 1 6 - 1 0 - 2 7 / d t r a c e - f o r - l i n u x - 2 0 1 6 . h t m l   作 者 ：   B r e n d a n   G r e g g 译 者 ：   G i t F u t u r e 本 文 作 者   B r e n d a n   G r e g g [ 1 ]   目 前 是   N e t f l i x   的 高 级 性 能 架 构 师   ， 他 在 那 里 做 大 规 模 计 算 机 性 能 设 计 、 分 析 和 调 优 。 他 是 《 S y s t e m s   P e r f o r m a n c e 》 等 技 术 书 的 作 者 ， 因 在 系 统 管 理 员 方 面 的 成 绩 ， 获 得 过   2 0 1 3 年   U S E N I X   L I S A   大 奖 。 他 之 前 是   S U N   公 司 是 性 能 领 头 人 和 内 核 工 程 师 ， 研 究 存 储 和 网 络 性 能 。 他 也 发 明 和 开 发 过 一 大 波 性 能 分 析 工 具 ， 很 多 已 集 成 到 操 作 系 统 中 了   。 随 着   B P F   追 踪 系 统 （ 基 于 时 间 采 样 ） 最 后 一 个 主 要 功 能 被 合 并 至   L i n u x   4 . 9 - r c 1   版 本 的 内 核 中 ， 现 在   L i n u x   内 核 拥 有 类 似 D T r a c e   的 原 生 追 踪 功 能 。 D T r a c e   是   S o l a r i s   系 统 中 的 高 级 追 踪 器 。 对 于 长 期 使 用   D T r a c e   的 用 户 和 专 家 ， 这 将 是 一 个 振 奋 人 心 的 里 程 碑 ！ 现 在 在   L i n u x   系 统 上 ， 你 可 以 在 生 产 环 境 中 使 用 安 全 的 、 低 负 载 的 定 制 追 踪 系 统 ， 通 过 执 行 时 间 的 柱 状 图 和 频 率 统 计 等 信 息 ， 分 析 应 用 的 性 能 以 及 内 核 。
用 于   L i n u x   的 追 踪 项 目 有 很 多 ， 但 是 这 个 最 终 被 合 并 进   L i n u x   内 核 的 技 术 从 一 开 始 就 根 本 不 是 一 个 追 踪 项 目 ： 它 是 最 开 始 是 用 于 B e r k e l e y   P a c k e t   F i l t e r 伯 克 利 包 过 滤 器 （ B P F ） 的 增 强 功 能 。 这 些 补 丁 允 许   B P F   重 定 向 数 据 包 ， 从 而 创 建 软 件 定 义 网 络 （ S D N ） 。 久 而 久 之 ， 对 事 件 追 踪 的 支 持 就 被 添 加 进 来 了 ， 使 得 程 序 追 踪 可 用 于   L i n u x   系 统 。 尽 管 目 前   B P F   没 有 像   D T r a c e   一 样 的 高 级 语 言 ， 但 它 所 提 供 的 前 端 已 经 足 够 让 我 创 建 很 多   B P F   工 具 了 ， 其 中 有 些 是 基 于 我 以 前 的   D T r a c e T o o l k i t [ 2 ] 。 这 个 帖 子 将 告 诉 你 怎 么 去 用 这 些   B P F   提 供 的 前 端 工 具 ， 以 及 畅 谈 这 项 技 术 将 会 何 去 何 从 。 示 例 示 例 我 已 经 将 基 于   B P F   的 追 踪 工 具 添 加 到 了 开 源 的   b c c [ 3 ]   项 目 里 （ 感 谢   P L U M g r i d   公 司 的   B r e n d e n   B l a n c o   带 领   b c c   项 目 的 发 展 ） 。 详 见   b c c   安 装 [ 4 ]   手 册 。 它 会 在     目 录 下 添 加 一 系 列 工 具 ， 包 括 接 下 来 的 那 些 工 具 。 捕 获 新 进 程 ： / u s r / s h a r e / b c c / t o o l s 1 .   #   e x e c s n o o p 2 .   P C O M M                         P I D         R E T   A R G S 3 .   b a s h                           1 5 8 8 7         0   / u s r / b i n / m a n   l s 4 .   p r e c o n v                     1 5 8 9 4         0   / u s r / b i n / p r e c o n v   - e   U T F - 8 5 .   m a n                             1 5 8 9 6         0   / u s r / b i n / t b l 6 .   m a n                             1 5 8 9 7         0   / u s r / b i n / n r o f f   - m a n d o c   - r L L = 1 6 9 n   - r L T = 1 6 9 n   - T u t f 8
硬 盘   I / O   延 迟 的 柱 状 图 ： 追 踪 慢 于   5   毫 秒 的   e x t 4   常 见 操 作 ： 追 踪 新 建 的   T C P   活 跃 连 接 （ 7 .   m a n                             1 5 8 9 8         0   / u s r / b i n / p a g e r   - s 1 .   #   b i o l a t e n c y   - m 2 .   T r a c i n g   b l o c k   d e v i c e   I / O . . .   H i t   C t r l - C   t o   e n d . 3 .   ^ C 4 .             m s e c s                       :   c o u n t           d i s t r i b u t i o n 5 .                 0   - >   1                 :   9 6               | * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *     | 6 .                 2   - >   3                 :   2 5               | * * * * * * * * *                                                           | 7 .                 4   - >   7                 :   2 9               | * * * * * * * * * * *                                                       | 8 .                 8   - >   1 5               :   6 2               | * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *                               | 1 .   #   e x t 4 s l o w e r   5 2 .   T r a c i n g   e x t 4   o p e r a t i o n s   s l o w e r   t h a n   5   m s 3 .   T I M E           C O M M                       P I D         T   B Y T E S       O F F _ K B       L A T ( m s )   F I L E N A M E 4 .   2 1 : 4 9 : 4 5   s u p e r v i s e             3 5 7 0       W   1 8             0                       5 . 4 8   s t a t u s . n e w 5 .   2 1 : 4 9 : 4 8   s u p e r v i s e             1 2 7 7 0     R   1 2 8           0                       7 . 5 5   r u n 6 .   2 1 : 4 9 : 4 8   r u n                         1 2 7 7 0     R   4 9 7           0                     1 6 . 4 6   n s s w i t c h . c o n f 7 .   2 1 : 4 9 : 4 8   r u n                         1 2 7 7 0     R   1 6 8 0         0                     1 7 . 4 2   n e t f l i x _ e n v i r o n m e n t . s h 8 .   2 1 : 4 9 : 4 8   r u n                         1 2 7 7 0     R   1 0 7 9         0                       9 . 5 3   s e r v i c e _ f u n c t i o n s . s h 9 .   2 1 : 4 9 : 4 8   r u n                         1 2 7 7 2     R   1 2 8           0                     1 7 . 7 4   s v s t a t 1 0 .   l i b p r o c p s . s o . 4 . 0 . 0 1 1 .   2 1 : 4 9 : 4 8   r u n                         1 2 7 7 9     R   1 2 8           0                     1 3 . 2 1   c u t 1 2 .   [ . . . ] c o n n e c t ( )
） : 通 过 跟 踪   /   库 的 调 用 来 追 踪   D N S   延 迟 ： 按 类 别 划 分   V F S   操 作 的 时 间 间 隔 统 计 ： 1 .   #   t c p c o n n e c t 2 .   P I D         C O M M                   I P   S A D D R                         D A D D R                         D P O R T 3 .   1 4 7 9       t e l n e t               4     1 2 7 . 0 . 0 . 1                 1 2 7 . 0 . 0 . 1                 2 3 4 .   1 4 6 9       c u r l                   4     1 0 . 2 0 1 . 2 1 9 . 2 3 6       5 4 . 2 4 5 . 1 0 5 . 2 5         8 0 5 .   1 4 6 9       c u r l                   4     1 0 . 2 0 1 . 2 1 9 . 2 3 6       5 4 . 6 7 . 1 0 1 . 1 4 5         8 0 6 .   1 9 9 1       t e l n e t               6     : : 1                             : : 1                             2 3 7 .   2 0 1 5       s s h                     6     f e 8 0 : : 2 0 0 0 : b f f : f e 8 2 : 3 a c   f e 8 0 : : 2 0 0 0 : b f f : f e 8 2 : 3 a c   2 2 g e t a d d r i n f o ( ) g e t h o s t b y n a m e ( ) 1 .   #   g e t h o s t l a t e n c y 2 .   T I M E             P I D         C O M M                     L A T m s   H O S T 3 .   0 6 : 1 0 : 2 4     2 8 0 1 1     w g e t                     9 0 . 0 0   w w w . i o v i s o r . o r g 4 .   0 6 : 1 0 : 2 8     2 8 1 2 7     w g e t                       0 . 0 0   w w w . i o v i s o r . o r g 5 .   0 6 : 1 1 : 2 8     2 9 4 7 5     c u r l                       1 . 0 0   f o o 1 .   #   v f s s t a t 2 .   T I M E                   R E A D / s     W R I T E / s   C R E A T E / s       O P E N / s     F S Y N C / s 3 .   1 8 : 3 5 : 3 2 :               2 3 1               1 2                 4               9 8                 0 4 .   1 8 : 3 5 : 3 3 :               2 7 4               1 3                 4             1 0 6                 0 5 .   1 8 : 3 5 : 3 4 :               5 8 6               8 6                 4             2 5 1                 0 6 .   1 8 : 3 5 : 3 5 :               2 4 1               1 5                 4               9 9                 0
对 一 个 给 定 的   P I D ， 通 过 内 核 和 用 户 堆 栈 轨 迹 来 追 踪   C P U   处 理 之 外 的 时 间 （ 由 内 核 进 行 统 计 ） ： 1 4 .   1 .   #   o f f c p u t i m e   - d   - p   2 4 3 4 7 2 .   T r a c i n g   o f f - C P U   t i m e   ( u s )   o f   P I D   2 4 3 4 7   b y   u s e r   +   k e r n e l   s t a c k . . .   H i t   C t r l - C   t o   e n d . 3 .   ^ C 4 .   [ . . . ] 5 .           f f f f f f f f 8 1 0 a 9 5 8 1   f i n i s h _ t a s k _ s w i t c h 6 .           f f f f f f f f 8 1 8 5 d 3 8 5   s c h e d u l e 7 .           f f f f f f f f 8 1 0 8 5 6 7 2   d o _ w a i t 8 .           f f f f f f f f 8 1 0 8 6 8 7 b   s y s _ w a i t 4 9 .           f f f f f f f f 8 1 8 6 1 b f 6   e n t r y _ S Y S C A L L _ 6 4 _ f a s t p a t h 1 0 .           - - 1 1 .           0 0 0 0 7 f 6 7 3 3 a 6 b 6 4 a   w a i t p i d 1 2 .           -                                 b a s h   ( 2 4 3 4 7 ) 1 3 .                   4 9 5 2 1 5 .           f f f f f f f f 8 1 0 a 9 5 8 1   f i n i s h _ t a s k _ s w i t c h 1 6 .           f f f f f f f f 8 1 8 5 d 3 8 5   s c h e d u l e 1 7 .           f f f f f f f f 8 1 8 6 0 c 4 8   s c h e d u l e _ t i m e o u t 1 8 .           f f f f f f f f 8 1 0 c 5 6 7 2   w a i t _ w o k e n 1 9 .           f f f f f f f f 8 1 5 0 7 1 5 a   n _ t t y _ r e a d 2 0 .           f f f f f f f f 8 1 5 0 1 0 f 2   t t y _ r e a d 2 1 .           f f f f f f f f 8 1 2 2 c d 6 7   _ _ v f s _ r e a d 2 2 .           f f f f f f f f 8 1 2 2 d f 6 5   v f s _ r e a d 2 3 .           f f f f f f f f 8 1 2 2 f 4 6 5   s y s _ r e a d 2 4 .           f f f f f f f f 8 1 8 6 1 b f 6   e n t r y _ S Y S C A L L _ 6 4 _ f a s t p a t h 2 5 .           - - 2 6 .           0 0 0 0 7 f 6 7 3 3 a 9 6 9 b 0   r e a d 2 7 .           -                                 b a s h   ( 2 4 3 4 7 ) 2 8 .                   1 4 5 0 9 0 8
追 踪   M y S Q L   查 询 延 迟 （ 通 过   U S D T   探 针 ） ： 监 测   p a m   库 并 使 用 多 种 追 踪 工 具 观 察 登 录 请 求 ： b c c   项 目 里 的 很 多 工 具 都 有 帮 助 信 息 （   选 项 ） ， 并 且 都 应 该 包 含 有 示 例 的   m a n   页 面 和 文 本 文 件 。 必 要 性 必 要 性 2 0 1 4   年 ， L i n u x   追 踪 程 序 就 有 一 些 内 核 相 关 的 特 性 （ 来 自     和   ） ， 但 是 我 们 仍 然 要 转 储 并 报 告 进 程 数 据 ， 这 种 几 十 年 前 的 老 技 术 有 很 多 的 限 制 。 你 不 能 频 繁 地 访 问 进 程 名 、 函 数 名 、 堆 栈 轨 迹 或 内 核 中 的 任 意 的 其 它 数 据 。 你 不 能 在 将 变 量 保 存 到 一 个 监 测 事 件 里 ， 又 在 另 一 个 事 件 里 访 问 它 们 ， 这 意 味 着 你 不 能 在 你 需 要 的 地 方 计 算 延 迟 （ 或 者 说 时 间 增 量 ） 。 你 也 不 能 创 建 一 个 内 核 内 部 的 延 迟 柱 状 图 ， 也 不 能 追 踪   U S D T   探 针 ， 甚 至 不 能 写 个 自 定 义 的 程 序 。 D T r a c e   可 以 做 到 所 有 这 些 ， 但 仅 限 于   S o l a r i s   或   B S D   系 统 。 在   L i n u x   系 统 中 ， 有 些 不 在 主 线 内 核 的 追 踪 器 ， 比 如   S y s t e m T a p   就 可 以 满 足 你 的 这 些 需 求 ， 但 它 也 有 自 身 的 不 足 。 （ 理 论 上 说 ， 你 可 以 写 一 个 基 于 探 针 的 内 核 模 块 来 满 足 需 求 - 但 实 际 上 没 人 这 么 做 。 ） 1 .   #   m y s q l d _ q s l o w e r   ` p g r e p   - n   m y s q l d ` 2 .   T r a c i n g   M y S Q L   s e r v e r   q u e r i e s   f o r   P I D   1 4 3 7 1   s l o w e r   t h a n   1   m s . . . 3 .   T I M E ( s )                 P I D                     M S   Q U E R Y 4 .   0 . 0 0 0 0 0 0               1 8 6 0 8       1 3 0 . 7 5 1   S E L E C T   *   F R O M   w o r d s   W H E R E   w o r d   R E G E X P   ' ^ b r e . * n $ ' 5 .   2 . 9 2 1 5 3 5               1 8 6 0 8       1 3 0 . 5 9 0   S E L E C T   *   F R O M   w o r d s   W H E R E   w o r d   R E G E X P   ' ^ a l e x . * $ ' 6 .   4 . 6 0 3 5 4 9               1 8 6 0 8         2 4 . 1 6 4   S E L E C T   C O U N T ( * )   F R O M   w o r d s 1 .   #   t r a c e   ' p a m : p a m _ s t a r t   " % s :   % s " ,   a r g 1 ,   a r g 2 ' 2 .   T I M E           P I D         C O M M                   F U N C                           - 3 .   1 7 : 4 9 : 4 5   5 5 5 8       s s h d                   p a m _ s t a r t                 s s h d :   r o o t 4 .   1 7 : 4 9 : 4 7   5 6 6 2       s u d o                   p a m _ s t a r t                 s u d o :   r o o t 5 .   1 7 : 4 9 : 4 9   5 7 2 7       l o g i n                 p a m _ s t a r t                 l o g i n :   b g r e g g - h f t r a c e p r e f _ e v e n t s
2 0 1 4   年 我 加 入 了   N e t f l i x   c l o u d   p e r f o r m a n c e   团 队 。 做 了 这 么 久 的   D T r a c e   方 面 的 专 家 ， 转 到   L i n u x   对 我 来 说 简 直 不 可 思 议 。 但 我 确 实 这 么 做 了 ， 而 且 遇 到 了 巨 大 的 挑 战 ： 在 应 用 快 速 变 化 、 采 用 微 服 务 架 构 和 分 布 式 系 统 的 情 况 下 ， 调 优   N e t f l i x   c l o u d 。 有 时 要 用 到 系 统 追 踪 ， 而 我 之 前 是 用 的   D T r a c e 。 在   L i n u x   系 统 上 可 没 有   D T r a c e ， 我 就 开 始 用   L i n u x   内 核 内 建 的     和     工 具 ， 构 建 了 一 个 追 踪 工 具 （ p e r f - t o o l s [ 5 ] ） 。 这 些 工 具 很 有 用 ， 但 有 些 工 作 还 是 没 法 完 成 ， 尤 其 是 延 迟 柱 状 图 以 及 堆 栈 踪 迹 计 数 。 我 们 需 要 的 是 内 核 追 踪 的 可 程 序 化 。 发 生 了 什 么 ？ 发 生 了 什 么 ？ B P F   将 程 序 化 的 功 能 添 加 到 现 有 的 内 核 追 踪 工 具 中 （ 、 、 ） 。 在   L i n u x   4 . x   系 列 的 内 核 里 ， 这 些 功 能 大 大 加 强 了 。 时 间 采 样 是 最 主 要 的 部 分 ， 它 被   L i n u x   4 . 9 - r c 1   所 采 用 （ p a t c h s e t [ 6 ] ） 。 十 分 感 谢   A l e x e i   S t a r o v o i t o v （ 在   F a c e b o o k   致 力 于   B P F 的 开 发 ） ， 他 是 这 些   B P F   增 强 功 能 的 主 要 开 发 者 。 L i n u x   内 核 现 在 内 建 有 以 下 这 些 特 性 （ 自   2 . 6   版 本 到   4 . 9   版 本 之 间 增 加 ） ： 内 核 级 的 动 态 追 踪 （ B P F   对     的 支 持 ） 用 户 级 的 动 态 追 踪 （ B P F   对     的 支 持 ） 内 核 级 的 静 态 追 踪 （ B P F   对     的 支 持 ） 时 间 采 样 事 件 （ B P F   的   ） P M C   事 件 （ B P F   的   ） 过 滤 器 （ 通 过   B P F   程 序 ） 调 试 输 出 （ ） 按 事 件 输 出 （ ） 基 础 变 量 （ 全 局 的 和 每 个 线 程 的 变 量 ， 基 于   B P F   映 射 ） 关 联 数 组 （ 通 过   B P F   映 射 ） 频 率 计 数 （ 基 于   B P F   映 射 ） 柱 状 图 （ 2   的 冥 次 方 、 线 性 及 自 定 义 ， 基 于   B P F   映 射 ） f t r a c e p e r f _ e v e n t s t r a c e p o i n t s k p r o b e s u p r o b e s k p r o b e s u p r o b e s t r a c e p o i n t s p r e f _ e v e n t _ o p e n p r e f _ e v e n t _ o p e n b p f _ t r a c e _ p r i n t k ( ) b p f _ p e r f _ e v e n t _ o u t p u t ( )
时 间 戳 和 时 间 增 量 （ ， 和   B P F   程 序 ） 内 核 态 的 堆 栈 轨 迹 （ B P F   栈 映 射 ） 用 户 态 的 堆 栈 轨 迹   ( B P F   栈 映 射 ) 重 写   r i n g   缓 存 （ ） 我 们 采 用 的 前 端 是   b c c ， 它 同 时 提 供   P y t h o n   和   l u a   接 口 。 b c c   添 加 了 ： 用 户 级 静 态 追 踪 （ 基 于     的   U S D T   探 针 ） 调 试 输 出 （ P y t h o n   中 调 用     和     函 数   ） 按 事 件 输 出 （   宏 和   ） 间 隔 输 出 （   和   ） 打 印 柱 状 图 （ ） 内 核 级 的   C   结 构 体 导 航 （ b c c   重 写 器 映 射 到     函 数 ） 内 核 级 的 符 号 解 析 （ 、   ） 用 户 级 的 符 号 解 析 （ ） B P F   跟 踪 点 支 持 （ 通 过   ） B P F   堆 栈 轨 迹 支 持 （ 包 括 针 对 堆 栈 框 架 的     方 法 ） 其 它 各 种 辅 助 宏 和 方 法 例 子 （ 位 于     目 录 ） 工 具 （ 位 于   b p f _ k t i m e _ g e t _ n s ( ) p r e f _ e v e n t _ a t t r . w r i t e _ b a c k w a r d u p r o b e s B P F . t r a c e _ p i p e ( ) B P F . t r a c e _ f i e l d s ( ) B P F _ P E R F _ O U T P U T B P F . o p e n _ p e r f _ b u f f e r ( ) B P F . g e t _ t a b l e ( ) t a b l e . c l e a r ( ) t a b l e . p r i n t _ l o g 2 _ h i s t ( ) b p f _ p r o b e _ r e a d ( ) k s y m ( ) k s y m a d d r ( ) u s y m a d d r ( ) T R A C E P O I N T _ P R O B E w a l k / e x a m p l e s / t o o l s
  目 录 ） 教 程 （ ） 参 考 手 册 （ ） 直 到 最 新 也 是 最 主 要 的 特 性 被 整 合 进 来 ， 我 才 开 始 写 这 篇 文 章 ， 现 在 它 在   4 . 9 - r c 1   内 核 中 。 我 们 还 需 要 去 完 成 一 些 次 要 的 东 西 ， 还 有 另 外 一 些 事 情 要 做 ， 但 是 现 在 我 们 所 拥 有 的 已 经 值 得 欢 呼 了 。 现 在   L i n u x   拥 有 了 内 建 的 高 级 追 踪 能 力 。 安 全 性 安 全 性 设 计   B P F   及 其 增 强 功 能 时 就 考 虑 到 生 产 环 境 级 安 全 ， 它 被 用 在 大 范 围 的 生 产 环 境 里 。 不 过 你 想 的 话 ， 你 还 是 可 以 找 到 一 个 挂 起 内 核 的 方 法 。 这 种 情 况 是 偶 然 的 ， 而 不 是 必 然 ， 类 似 的 漏 洞 会 被 快 速 修 复 ， 尤 其 是 当   B P F   合 并 入 了   L i n u x 。 因 为   L i n u x 可 是 公 众 的 焦 点 。 在 开 发 过 程 中 我 们 碰 到 了 一 些 非   B P F   的 漏 洞 ， 它 们 需 要 被 修 复 ： r c u   不 可 重 入 ， 这 可 能 导 致 内 核 由 于   f u n c c o u n t   挂 起 ， 在   4 . 6 内 核 版 本 中 这 个 漏 洞 被   “ b p f :   m a p   p r e - a l l o c ”   补 丁 集 所 修 复 ， 旧 版 本 内 核 的 漏 洞   b c c   有 个 临 时 处 理 方 案 。 还 有 一 个 是   u p r o b e   的 内 存 计 算 问 题 ， 这 导 致   u p r o b e   分 配 内 存 失 败 ， 在   4 . 8   内 核 版 本 这 个 漏 洞 由   “ u p r o b e s :   F i x   t h e   m e m c g   a c c o u n t i n g ”   补 丁 所 修 复 ， 并 且 该 补 丁 还 将 被 移 植 到 之 前 版 本 的 内 核 中 （ 例 如 ， 它 现 在 被 移 植 到 了   4 . 4 . 2 7   和   4 . 4 . 0 - 4 5 . 6 6   版 本 中 ） 。 为 什 么 为 什 么   L i n u x   追 踪 用 了 这 么 久 才 加 进 来 ？ 追 踪 用 了 这 么 久 才 加 进 来 ？ 首 要 任 务 被 分 到 了 若 干 追 踪 器 中 间 ： 这 些 不 是 某 个 追 踪 器 单 个 的 事 情 。 想 要 了 解 更 多 关 于 这 个 或 其 它 方 面 的 问 题 ， 可 以 看 一 看 我 在   2 0 1 4   年   t r a c i n g   s u m m i t   上 的 讲 话 [ 7 ] 。 我 忽 视 了 部 分 方 案 的 反 面 影 响 ： 有 些 公 司 发 现 其 它 追 踪 器 （ S y s t e m T a p   和 L T T n g ） 能 满 足 他 们 的 需 求 ， 尽 管 他 们 乐 于 听 到   B P F   的 开 发 进 程 ， 但 考 虑 到 他 们 现 有 的 解 决 方 案 ， 帮 助   B P F   的 开 发 就 不 那 么 重 要 了 。 B P F   仅 在 近 两 年 里 在 追 踪 领 域 得 到 加 强 。 这 一 过 程 原 本 可 以 更 快 的 ， 但 早 期 缺 少 全 职 从 事 于   B P F   追 踪 的 工 程 师 。 A l e x e i S t a r o v o i t o v   ( B P F   领 导 者 ) ， B r e n d e n   B l a n c o   ( b c c   领 导 者 ) ， 我 还 有 其 它 一 些 开 发 者 ， 都 有 其 它 的 事 情 要 做 。 我 在   N e t f l i x   公 司 花 了 大 量 时 间 （ 志 愿 地 ） ， 大 概 有   7 %   的 时 间 是 花 在   B P F   和   b c c   上 。 某 种 程 度 上 这 不 是 我 的 首 要 任 务 ， 因 为 我 还 有 自 己 的 工 作 （ 包 括 我 的   p e r f - t o o l s ， 一 个 可 以 工 作 在 旧 版 本 内 核 上 的 程 序 ） 。 现 在 B P F   追 踪 器 已 经 推 出 了 ， 已 经 有 科 技 公 司 开 始 寻 找 会   B P F   的 人 了 。 但 我 还 是 推 荐   N e t f l i x   公 司 [ 8 ] 。 （ 如 果 你 为 了   B P F 而 要 聘 请 我 ， 那 我 还 是 十 分 乐 于 待 在   N e t f l i x   公 司 的 ！ ） 使 用 简 单 使 用 简 单 D T r a c e   和   b c c / B P F   现 在 的 最 大 区 别 就 是 哪 个 更 好 使 用 。 这 取 决 于 你 要 用   B P F   追 踪 做 什 么 了 。 如 果 你 要   使 用   B P F   工 具 / 度 量 ： 应 该 是 没 什 么 区 别 的 。 工 具 的 表 现 都 差 不 多 ， 图 形 用 户 界 面 都 能 取 得 类 似 度 量 指 标 。 大 部 分 用 户 通 过 这 种 方 式 使 用   B P F 。   开 发 工 具 / 度 量 ： b c c   的 开 发 可 难 多 了 。 D T r a c e   有 一 套 自 己 的 简 单 语 言 ， D   语 音 ， 和   a w k   语 言 相 似 ， 而   b c c   使 用 已 / d o c s / t u t o r i a l * . m d / d o c s / r e f e r e n c e _ g u i d e . m d
有 的 语 言 （ C   语 言 ， P y t h o n   和   l u a ） 及 其 类 库 。 一 个 用   C   和   P y t h o n   写 的   b c c   工 具 与 仅 仅 用   D   语 言 写 出 来 的 工 具 相 比 ， 可 能 要 多 十 多 倍 行 数 的 代 码 ， 或 者 更 多 。 但 是 很 多   D T r a c e   工 具 用   s h e l l   封 装 来 提 供 参 数 和 差 错 检 查 ， 会 让 代 码 变 得 十 分 臃 肿 。 编 程 的 难 处 是 不 同 的 ： 重 写   b c c   更 需 要 巧 妙 性 ， 这 导 致 某 些 脚 本 更 加 难 开 发 。 （ 尤 其 是     这 类 的 函 数 ， 需 要 了 解 更 多   B P F   的 内 涵 知 识 ） 。 当 计 划 改 进   b c c   时 ， 这 一 情 形 将 得 到 改 善 。   运 行 常 见 的 命 令 ： 十 分 相 近 。 通 过     命 令 ， D T r a c e   能 做 很 多 事 ， 但   b c c   有 各 种 工 具 ， 、 、 、   等 等 。   编 写 自 定 义 的 特 殊 命 令 ： 使 用   D T r a c e   的 话 ， 这 就 没 有 必 要 了 。 允 许 定 制 消 息 快 速 传 递 和 系 统 快 速 响 应 ， D T r a c e 的 高 级 分 析 很 快 。 而   b c c   现 在 受 限 于 它 的 多 种 工 具 以 及 它 们 的 适 用 范 围 。 简 单 来 说 ， 如 果 你 只 使 用   B P F   工 具 的 话 ， 就 不 必 关 注 这 些 差 异 了 。 如 果 你 经 验 丰 富 ， 是 个 开 发 者 （ 像 我 一 样 ） ， 目 前   b c c 的 使 用 更 难 一 些 。 举 一 个   b c c   的   P y t h o n   前 端 的 例 子 ， 下 面 是 追 踪 硬 盘   I / O   并 打 印 出   I / O   大 小 的 柱 状 图 代 码 ： 3 .   8 .   1 0 .   b p f _ p r o b e _ r e a d ( ) d t r a c e t r a c e a r g d i s t f u n c c o u n t f u n c l a t e n c y 1 .   f r o m   b c c   i m p o r t   B P F 2 .   f r o m   t i m e   i m p o r t   s l e e p 4 .   #   l o a d   B P F   p r o g r a m 5 .   b   =   B P F ( t e x t = " " " 6 .   # i n c l u d e   < u a p i / l i n u x / p t r a c e . h > 7 .   # i n c l u d e   < l i n u x / b l k d e v . h > 9 .   B P F _ H I S T O G R A M ( d i s t ) ; 1 1 .   i n t   k p r o b e _ _ b l k _ a c c o u n t _ i o _ c o m p l e t i o n ( s t r u c t   p t _ r e g s   * c t x ,   s t r u c t   r e q u e s t   * r e q ) 1 2 .   { 1 3 .           d i s t . i n c r e m e n t ( b p f _ l o g 2 l ( r e q - > _ _ d a t a _ l e n   /   1 0 2 4 ) ) ; 1 4 .           r e t u r n   0 ; 1 5 .   } 1 6 .   " " " )
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