Выход ktap 0.2, системы динамической трассировки для ядра Linux
Представлен второй выпуск проекта ktap, в рамках которого развивается новая система динамической трассировки работы ядра Linux, предоставляющая собственный скриптовый язык для создания сценариев. Сценарии могут быть использованы как для автоматизации выявления узких мест, так и для изменения параметров работы ядра. В том числе, скрипты ktap могут использоваться для изменения поведения систем ядра и даже для реализации дополнительной функциональности. Код проекта распространяется под лицензией GPL и оформлен в виде модуля для ядра Linux (поддерживаются ядра начиная с ветки 3.1), не требующего применения дополнительный патчей. От существующих систем, таких как SystemTap и DTrace, ktap отличается иной архитектурой и другими принципами организации выполнения скриптов трассировки. Скрипты преобразуются в байткод, загружаемый и выполняемый уже работающим центральным модулем ktap, что не требует сборки и загрузки отдельных модулей ядра из расчёта отдельный модуль для каждого из сценариев трассировки. Байткод выполняется внутри специальной регистровой виртуальной машины ktapvm (подобный подход близок к DTrace и отличается от SystemTap, в котором используется транслятор). Байткод является универсальным и может быть использован без пересборки в ядрах на системах с различной архитектурой, т.е. скрипт может быть собран и проверен на ПК разработчика и потом выполнен на встраиваемом устройстве на базе другой процессорной архитектуры.
Синтаксис языка сценариев напоминает язык Си и отличается в основном методом объявления переменных (в ktap используются динамические переменные, без явного объявления), поддержкой вместо массивов табличных структур (хэши ключ/значение, позволяющие указывать t[«key»] = 10), отсутствием необходимости завершения строки знаком ';'. Замедление работы ядра при активации ktap не превышает 10%, после интеграции JIT в виртуальную машину ktapvm паразитную нагрузку планируется свести к 3–5%.
В новой версии расширены возможности скриптового языка, добавлен новый синтаксис для определения блоков трассировки (ключевые слова trace и trace_end), задания фильтров трассировки, трассировки функций и использования uprobe/uretprobe. В утилиту ktap добавлны средства для написания однострочников, например, «ktap -e 'trace «syscalls:*» function (e) { print (e) }'». Унифицирован интерфейс для взаимодействия с подсистемой ядра perf. Проведена оптимизация производительности. В дополнение к ранее поддерживаемым 32- и 64-разрядным системам x86, в новом выпуске появилась поддержка архитектур ARM и PowerPC, а также обеспечена возможность работы совместно с ядром preempt-rt.
Из возможностей также отмечается поддержка установки точек трассировки (tracepoints), анализ работы системных вызовов, использование контрольных проверок kprobes, uprobe и kretprobes, отслеживание вызова обработчиков событий от таймера, оценка состояния стека. Для использования в скриптах поставляется встроенная библиотека функций для упрощения работы с различными низкоуровневыми механизмами трассировки.
© OpenNet
