Маркеры ядра

Маркеры ядра представляли собой статический механизм поддержки инструментов ядра для исходного кода ядра Linux , позволяющий использовать специальные инструменты, такие как LTTng. ^[1] или SystemTap ^[2] для отслеживания информации, предоставляемой этими точками зондирования. Маркеры ядра были объявлены в коде ядра однострочниками вида:

trace_mark(name, format_string, ...);

Где name — это уникальное имя маркера, а format_string описывает типы остальных аргументов.

Маркер может быть включен или выключен в зависимости от того, подключен к нему датчик или нет. Код, который хочет подключиться к точке трассировки, сначала вызывает:

int marker_probe_register(const char *name, const char *format_string, marker_probe_func *probe, void *pdata);

для регистрации обратного вызова зонда с помощью маркерной точки ( pdata — это значение частных данных, которое код хочет передать зонду ) . Позже зонд включается и выключается с помощью:

int marker_arm(const char *name);
int marker_disarm(const char *name);

Использование маркеров требует незначительных накладных расходов, отчасти благодаря Immediate Values . ^[3] еще один механизм поддержки, встраивающий в код переключатели, которые можно динамически включать и выключать, не используя ссылку на память и тем самым сохраняя строки кэша. ^[4]

Первоначальной мотивацией для создания этой статической инфраструктуры инструментирования были большие издержки производительности, вызванные предшествующим механизмом динамического инструментирования Kprobe , который зависит от точек останова . Статическое инструментирование также может легче пережить изменения исходного кода, поскольку маркеры находятся в исходном коде.

Маркеры ядра по существу состояли из C предварительной обработки макроса , который добавлял в инструментированную функцию ветвь к вызову функции . При этом ни настройка стека , ни вызов функции не выполняются, если инструментирование не включено. Определив ветку, выполняющую настройку стека, и вызов функции как unlikely (используя gcc встроенный expect() дается подсказка ), компилятору расположить инструкции трассировки подальше от строк кэша, участвующих в стандартном выполнении ядра. ^[5]

Были выявлены два недостатка маркеров ядра. ^[5] что привело к его замене на Tracepoints :

Проверка типа была ограничена скалярными типами, поскольку API основан на строках формата. Это может быть проблематично, если указатели должны быть разыменованы кодом трассировки.
Маркеры «прячут» инструменты в исходном коде, не сохраняя глобального реестра инструментов. Это затрудняет соблюдение соглашений о пространстве имен и отслеживание изменений инструментов, если не контролируется все дерево ядра.

Набор патчей, реализующий их, был включен в версию 2.6.24. ^[6] который был выпущен 24 января 2008 года. Для решения проблем, связанных с маркерами ядра, Матье Денуайе, их первоначальный автор, реализовал более простую и более типобезопасную версию статических точек проверки под названием Tracepoints . Набор исправлений, реализующий Tracepoints, был включен в версию 2.6.28. ^[7] который был выпущен 25 декабря 2008 года. Начиная с этого момента маркеры ядра постепенно удалялись из исходных кодов ядра и в конечном итоге были полностью удалены в ядре Linux 2.6.32. ^[8]^[9] который был выпущен 3 декабря 2009 года.

См. также

Отладчик ядра

Ссылки

^ Точки трассировки и маркеры. Архивировано 23 сентября 2009 г. на Wayback Machine , Tracing Wiki LTTng.
^ Использование маркеров , SystemTap Wiki
^ Матье Деснуайе, [обновление 10 августа] Непосредственное значение — Документация ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Матье Деснуайе, [обновление 7/8] Непосредственные значения — Документация ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Перейти обратно: ^а ^б Матье Деснуайе, «Отслеживание операционных систем с низким уровнем воздействия» , докторская диссертация, факультет компьютерной инженерии и разработки программного обеспечения, Политехническая школа Монреаля, Монреальский университет, декабрь 2009 г.
^ Linux 2.6.24 Список изменений , Новички в ядре Linux
^ Журнал изменений Linux 2.6.28 , Новички в ядре Linux
^ Журнал изменений Linux 2.6.32 , Новички в ядре Linux
^ Кристоф Хеллвиг, fc537766. Архивировано 15 апреля 2013 г., трассировка archive.today : удаление маркеров, git-дерево Торвальдса в Linux.

Внешние ссылки

Джонатан Корбет, Маркеры ядра , LWN.net, 2007 г.
Матье Денуайе, Использование маркеров ядра Linux , по ядру Linux , 2008 г. Документация
Джонатан Корбет, Отслеживание: недостатка в вариантах нет , LWN.net, 2008 г.

[TracingWiki-1] Точки трассировки и маркеры. Архивировано 23 сентября 2009 г. на Wayback Machine , Tracing Wiki LTTng.

[SystemTapWiki-2] Использование маркеров , SystemTap Wiki

[2007aDesnoyers-3] Матье Деснуайе, [обновление 10 августа] Непосредственное значение — Документация ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[2007bDesnoyers-4] Матье Деснуайе, [обновление 7/8] Непосредственные значения — Документация ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[2009Desnoyers-5] Перейти обратно: ^а ^б Матье Деснуайе, «Отслеживание операционных систем с низким уровнем воздействия» , докторская диссертация, факультет компьютерной инженерии и разработки программного обеспечения, Политехническая школа Монреаля, Монреальский университет, декабрь 2009 г.

[Linux_2_6_24-6] Linux 2.6.24 Список изменений , Новички в ядре Linux

[Linux_2_6_28-7] Журнал изменений Linux 2.6.28 , Новички в ядре Linux

[Linux_2_6_32-8] Журнал изменений Linux 2.6.32 , Новички в ядре Linux

[2009Hellwig-9] Кристоф Хеллвиг, fc537766. Архивировано 15 апреля 2013 г., трассировка archive.today : удаление маркеров, git-дерево Торвальдса в Linux.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]