bpftrace安装与构建完全指南

bpftrace安装与构建完全指南

bpftrace High-level tracing language for Linux eBPF 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/bpf/bpftrace

前言

bpftrace作为Linux系统上强大的追踪工具，基于eBPF技术实现，能够帮助开发者和系统管理员深入分析系统行为和性能问题。本文将全面介绍bpftrace的安装方法、构建过程以及相关注意事项，适用于不同Linux发行版用户。

内核要求

bpftrace对Linux内核有特定要求，建议使用4.9或更高版本的内核。不同内核版本支持的关键功能如下：

• 4.1 - 支持kprobes
• 4.3 - 支持uprobes
• 4.6 - 支持堆栈跟踪、count和hist内置函数
• 4.7 - 支持tracepoints
• 4.9 - 支持定时器/性能分析

内核编译时需要启用以下选项：

CONFIG_BPF=y
CONFIG_BPF_SYSCALL=y
CONFIG_BPF_JIT=y
CONFIG_HAVE_EBPF_JIT=y
CONFIG_BPF_EVENTS=y
CONFIG_FTRACE_SYSCALLS=y
CONFIG_FUNCTION_TRACER=y
CONFIG_HAVE_DYNAMIC_FTRACE=y
CONFIG_DYNAMIC_FTRACE=y
CONFIG_HAVE_KPROBES=y
CONFIG_KPROBES=y
CONFIG_KPROBE_EVENTS=y
CONFIG_ARCH_SUPPORTS_UPROBES=y
CONFIG_UPROBES=y
CONFIG_UPROBE_EVENTS=y
CONFIG_DEBUG_FS=y

可以使用项目提供的check_kernel_features脚本来验证内核功能支持情况。

内核头文件安装

在标准Linux发行版中，通常可以通过包管理器安装内核头文件。但在某些特殊环境（如Docker容器或轻量级发行版）中，可能需要手动安装：

1. 安装必要的构建工具
2. 下载对应版本的内核源码
3. 准备内核构建环境
4. 创建必要的符号链接

各发行版安装方法

Ubuntu

从19.04版本开始，可以直接通过apt安装：

sudo apt-get install -y bpftrace

Fedora

Fedora 28及以后版本：

sudo dnf install -y bpftrace

Debian

Debian官方仓库已包含bpftrace包。

CentOS

需要从第三方仓库安装。

Arch Linux

sudo pacman -S bpftrace

Alpine Linux

sudo apk add bpftrace

AppImage方式安装

AppImage提供了一种便携式的安装方式，适合在不方便使用包管理器的环境中使用：

1. 从官方发布页面下载最新版本的AppImage
2. 解压后即可直接运行
3. 也可以获取每日构建版本体验最新功能

从源码构建

构建依赖

• C++编译器
• Libbpf和Libbcc
• CMake构建系统
• Flex和Bison
• LLVM/Clang 10.0+开发包
• 其他开发库（LibElf、Binutils等）

通用构建步骤

git clone bpftrace源码仓库
mkdir -p build && cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ../
make
sudo make install

各发行版特殊说明

Ubuntu 18.04/18.10：需要先手动构建BCC工具链

Fedora：建议使用Fedora 28或更新版本

Amazon Linux：需要手动构建多个依赖项（LLVM、ncurses、bison等）

构建完成后，bpftrace二进制文件默认安装在/usr/local/bin目录下，工具脚本安装在/usr/local/share/bpftrace/tools目录中。

处理安全限制

某些Linux发行版启用了内核安全限制机制，这会阻止bpftrace的正常工作。解决方法包括：

1. 在UEFI设置中禁用安全启动
2. 使用mokutil工具禁用验证
3. 临时使用SysRQ+x组合键解除限制（仅限当前会话）

验证安装

安装完成后，可以运行以下命令验证：

bpftrace -e 'kprobe:do_nanosleep { printf("sleep by %s\n", comm); }'

结语

bpftrace作为强大的系统追踪工具，安装方式多样，用户可以根据自己的环境选择最适合的安装方法。对于开发者，从源码构建可以获得最新功能和最大灵活性；对于普通用户，使用发行版提供的软件包是最简单快捷的方式。无论采用哪种方式，都需要确保内核满足基本要求，才能充分发挥bpftrace的强大功能。

bpftrace High-level tracing language for Linux eBPF 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/bpf/bpftrace