使用 ftrace 调试 Linux 内核

最新推荐文章于 2025-01-07 15:04:01 发布

CHALLEN537

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文章标签： linux function filter timer

本文介绍如何使用ftrace调试内核，包括配置跟踪器、激活跟踪功能及分析跟踪数据等步骤。通过具体示例展示了function跟踪器的应用场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ftrace 操作概述

使用 ftrace 提供的跟踪器来调试或者分析内核时需要如下操作：

切换到目录 /sys/kernel/debug/tracing/ 下
查看 available_tracers 文件，获取当前内核支持的跟踪器列表
关闭 ftrace 跟踪，即将 0 写入文件 tracing_enabled
激活 ftrace_enabled ，否则 function 跟踪器的行为类似于 nop；另外，激活该选项还可以让一些跟踪器比如 irqsoff 获取更丰富的信息。建议使用 ftrace 时将其激活。要激活 ftrace_enabled ，可以通过 proc 文件系统接口来设置：

    echo 1 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled

将所选择的跟踪器的名字写入文件 current_tracer
将要跟踪的函数写入文件 set_ftrace_filter ，将不希望跟踪的函数写入文件 set_ftrace_notrace。通常直接操作文件 set_ftrace_filter 就可以了
激活 ftrace 跟踪，即将 1 写入文件 tracing_enabled。还要确保文件 tracing_on 的值也为 1，该文件可以控制跟踪的暂停
如果是对应用程序进行分析的话，启动应用程序的执行，ftrace 会跟踪应用程序运行期间内核的运作情况
通过将 0 写入文件 tracing_on 来暂停跟踪信息的记录，此时跟踪器还在跟踪内核的运行，只是不再向文件 trace 中写入跟踪信息；或者将 0 写入文件 tracing_enabled 来关闭跟踪
查看文件 trace 获取跟踪信息，对内核的运行进行分析调试

接下来将对跟踪器的使用以及跟踪信息的格式通过实例加以讲解。

回页首

fucntion 跟踪器

function 跟踪器可以跟踪内核函数的调用情况，可用于调试或者分析 bug ，还可用于了解和观察 Linux 内核的执行过程。清单 1 给出了使用 function 跟踪器的示例。

清单 1. function 跟踪器使用示例

				

 [root@linux tracing]# pwd 

 /sys/kernel/debug/tracing 

 [root@linux tracing]# echo 0 > tracing_enabled 

 [root@linux tracing]# echo 1 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled 

 [root@linux tracing]# echo function > current_tracer 

 [root@linux tracing]# echo 1 > tracing_on 

 [root@linux tracing]# echo 1 > tracing_enabled 



 # 让内核运行一段时间，这样 ftrace 可以收集一些跟踪信息，之后再停止跟踪



 [root@linux tracing]# echo 0 > tracing_enabled 

 [root@linux tracing]# cat trace | head -10 

 # tracer: function 

 # 

 #         TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION 

 #            | |       |          |         | 

          <idle>-0     [000] 20654.426521: _raw_spin_lock <-scheduler_tick 

          <idle>-0     [000] 20654.426522: task_tick_idle <-scheduler_tick 

          <idle>-0     [000] 20654.426522: cpumask_weight <-scheduler_tick 

          <idle>-0     [000] 20654.426523: cpumask_weight <-scheduler_tick 

          <idle>-0     [000] 20654.426523: run_posix_cpu_timers <-update_process_times 

 <idle>-0 [000] 20654.426524: hrtimer_forward <-tick_sched_timer