KUtrace：一款极致低开销的Linux内核追踪工具
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ku/KUtrace 项目介绍
在现代多核处理器环境中，性能优化是一项复杂而关键的任务。KUtrace 正是这样一款工具，它专为观察多核处理器上所有核心的全执行时间而设计。它能够在运行完全未修改的用户程序时，以极低的开销进行追踪，且适用于任何计算机语言编写的程序。KUtrace 已经在实时数据中心（x86 处理器）和实时自动驾驶（ARM 处理器）场景中，揭示了长期存在的性能之谜。
项目技术分析
KUtrace 的核心是一个 Linux 内核追踪设施，它以极低的性能开销来监控系统的执行情况。它的设计目标是揭示实时事务处理或数据库处理中意外延迟的根本原因，同时保证追踪本身不会对测试系统造成扭曲。
本项目在2022年3月进行了全面更新，完全取代了2019年的版本。项目目录中包含了与2022年出版的《Understanding Software Dynamics》一书相关的文件，该书由 Richard L. Sites 编写，ISBN 978-0137589739。
在 book-figures 目录下，有超过100个图表的HTML文件，用户可以在这些文件中自由浏览，以获取更多上下文信息或发现其他性能问题。这些文件在 Chrome 浏览器中表现最佳。
kutrace_user_guide.pdf 文件提供了更多详细信息，比书中的第19章内容更为新近。阅读此文件可以帮助用户充分利用HTML文件。
hello_world_trace.html 文件是一个示例追踪，它展示了书中 user-code 目录下的 hello_world_trace.c 程序的追踪结果。
book-user-code 目录包含了书中使用到的所有程序以及编译这些程序的脚本。这些程序可以在 x86 和 Rpi4 机器上编译和运行。
linux_patches_installation_guide.pdf 提供了构建补丁的简要指南。
loadable-module 目录包含了一个伴随内核模块的源代码和 Makefile，该模块实现了 KUtrace 的核心功能。它支持 AMD 和 Intel x86 机器以及 Raspberry Pi4-B 的构建。
patches-* 文件包含了将 KUtrace 添加到三个不同版本 Linux 操作系统的原始和修补源代码对。这些文件按照原始 Linux 源代码下载的匹配目录结构排列。patches-linux-5.10.46-rpi4 文件夹包含了构建修补内核的额外文档和有用脚本，适用于这三个版本或将其修补集成到其他版本中。此代码仅支持64位版本的 Linux；32位版本的 KUtrace 虽然可能，但难度较大。
所有代码均开源，大部分使用 BSD 三条款许可证。Freebsd 特定的代码使用 BSD2 许可证，Risc-v 特定的代码则采用 GPL-2.0 许可证。Linux 可加载模块必须按照 Linux 的要求使用 GPL-2.0 许可证。
项目及应用场景
KUtrace 适用于多种场景，包括但不限于实时数据中心和自动驾驶系统。以下是几个主要的应用场景：
- 性能分析：在多核处理器上运行复杂程序时，KUtrace 能够提供详细的执行时间追踪，帮助开发人员找出性能瓶颈。
- 延迟诊断：实时事务处理或数据库处理中出现的延迟，KUtrace 可以帮助诊断并找到根本原因。
- 系统优化：通过追踪核心的执行时间，KUtrace 可以为系统优化提供数据支持。
项目特点
- 低开销追踪：KUtrace 以极低的性能开销进行追踪，确保测试结果的真实性。
- 跨语言支持：无论用户程序使用何种计算机语言编写，KUtrace 均可适用。
- 多平台兼容：支持 x86 和 ARM 处理器，适用于多种硬件平台。
- 高度可定制：用户可以根据自己的需求，通过修改内核模块来定制 KUtrace 的功能。
总结来说，KUtrace 是一款强大的工具，能够帮助开发人员在多核处理器环境中进行性能分析和优化。通过其独特的低开销追踪技术，KUtrace 为用户提供了深入理解系统行为的可能性，无论是实时数据中心还是自动驾驶系统，都能从中受益。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
扫一扫
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
