Perfetto 是一个用于性能检测和跟踪分析的生产级开源堆栈。它提供用于记录系统级和应用程序级跟踪的服务和库、本机 + java 堆分析、使用 SQL 分析跟踪的库以及用于可视化和探索多 GB 跟踪的基于 Web 的 UI。
操作系统内核对应用开发工程师来说就像一个黑盒,似乎很难窥探到其内部的运行机制。其实Linux内核很早就内置了一个强大的tracing工具:Ftrace,它几乎可以跟踪内核的所有函数,不仅可以用于调试和分析,还可以用于观察学习Linux内核的内部运行。虽然Ftrace在2008年就加入了内核,但很多应用开发工程师仍然不知道它的存在。本文就给你介绍一下Ftrace的基本使用。
由于android开发的需要与systrace的普及,现在大家在进行性能与功耗分析时候,经常会用到systrace跟pefetto. 而systrace就是基于内核的event tracing来实现的。以如下的一段pefetto为例。可以看到tid=1845的线程,在被唤醒到CPU5上之后,在runnable状态上维持了503us才开始运行,一共运行了498us.
上篇文章给大家介绍了背景,讲解了 i2c 传输慢的原因,这篇文章手把手教大家分析。
最近遇到 i2c 传输慢的问题,正常一笔 i2c 传输 52 bytes 应该在 1ms 内返回,但是偶尔出现 6 ~ 7ms 才返回,不满足要求,因此研究一下 ftrace 工具,分析 i2c 传输到底慢在哪里。怀疑:
Perfetto是用于性能检测和跟踪分析的生产级开源堆栈。它提供用于记录系统级和应用程序级跟踪的服务和库,本机Java堆分析,使用SQL分析跟踪的库以及基于Web的UI以可视化的系统性能分析。在Android上,Perfetto是下一代系统性能的分析工具,它取代了systrace。 仍完全支持SYSTRACE.
Ftrace是Linux Kernel的官方tracing系统,支持Function trace、静态tracepoint、动态Tracepoint的跟踪,还提供各种Tracer,用于统计最大irq延迟、最大函数调用栈大小、调度事件等。
ftrace(FunctionTracer)是Linux内核的一个跟踪框架,它从2008年10月9日发布的内核版本2.6.27开始并入Linux内核主线[1]。官方文档[2]中的描述大致翻译如下:
通过使用一个名为 ftrace 的机制来阐明追踪内核函数的一些情况。它使得任何 Linux 用户可以轻松地追踪内核,并且了解更多关于 Linux 内核内部如何工作。
pstore最初是用于系统发生oops或panic时,自动保存内核log buffer中的日志。不过在当前内核版本中,其已经支持了更多的功能,如保存console日志、ftrace消息和用户空间日志。同时,它还支持将这些消息保存在不同的存储设备中,如内存、块设备或mtd设备。 为了提高灵活性和可扩展性,pstore将以上功能分别抽象为前端和后端,其中像dmesg、console等为pstore提供数据的模块称为前端,而内存设备、块设备等用于存储数据的模块称为后端,pstore core则分别为它们提供相关的注册接口。
当碰到内核线程的资源使用异常时,很多常用的进程级性能工具,并不能直接用到内核线程上。这时,我们就可以使用内核自带的 perf 来观察它们的行为,找出热点函数,进一步定位性能瓶颈。不过,perf 产生的汇总报告并不直观,所以我通常也推荐用火焰图来协助排查。
在前一篇文章《Linux内核跟踪:ftrace hook入门手册(上)》中,我们对部分ftrace hook经典方案中的实现细节进行了优化。本文会深入说明这些优化的原理和目的。
抓到 Perfetto Trace 之后,一般是在 ui.perfetto.dev 中打开(如果用官方提供的脚本,则会在抓去结束后自动在这个网站上打开,想看看怎么实现的话可以去看看脚本的源码)。打开后界面如下:
内核热补丁是一种无需重启操作系统,动态为内核打补丁的技术。系统管理员基于该技术,可以在不重启系统的情况下,修复内核BUG或安全漏洞,可以在最大程度上减少系统宕机时间,增加系统的可用性。
ftrace 现在已经是内核中的一部分了,你不再需要事先安装它了。也就是说,如果你在使用最近的 Linux 系统,那么 ftrace 是已经启用了的。为了验证 ftrace 是否可用,运行 mount 命令并查找 tracefs。如果你看到类似下面的输出,表示 ftrace 已经启用,你可以轻松地尝试本文中下面的例子。下面有些命令需要在 root 用户下使用(用 sudo 执行是不够的)。
今天巡检发现,mc1的K8S服务器集群有些异常,负载不太均衡。其中10.2.75.32-34,49的load average值都在40以上,虽然机器的cpu核数都是40或48核不算严重,但也值得重视。
Ftrace是Function Trace的简写,由 Steven Rostedt 开发的,从 2008 年发布的内核 2.6.27 中开始就内置了。
以 blk_update_request 为例,看下其开启 Ftrace 前后的反汇编代码:
Ftrace是Linux进行代码级实践分析最有效的工具之一,比如我们进行一个系统调用,出来的时间过长,我们想知道时间花哪里去了,利用Ftrace就可以追踪到一级级的时间分布。
Ftrace设计作为一个内部的tracer提供给系统的开发者和设计者,帮助他们弄清kernel正在发生的行为,它能够调式分析延迟和性能问题。对于前一章节,我们学习了Ftrace发展到现在已经不仅仅是作为一个function tracer了,它实际上成为了一个通用的trace工具的框架
从抓Perfetto log 到log的解析,Perfetto 与systrace log有很大的不同。Perfetto把很多系统级的log如单个进程的memory/GPU ion/adj/native/java memory debug/proc/stat /logcat/CPU freq/CPU 调度/CPU C stat/power 电压/电池的使用/syscall 等merge 在一起,一并在UI 上显示出来,可以观察到引起系统性能的各个因数。不夸张的说,如果能看懂Perfetto 在抓log界面里面设置每一项是什么意思,能抓到哪些log,那么你对性能的调试可以算已经入门,否则,需要进一步学习。
本文主要服务于使用Tina软件平台的广大客户,帮助开发人员方便快速了解Tina平台系统调试工具。
转自 程序猿Ricky ftrace(三)(实例) : https://blog.csdn.net/rikeyone/article/details/80110843
在[061]perfetto使用简介中,介绍了如何使用System Tracing的界面中来抓perfetto trace,这个方式的好处就是不需要连接电脑,可以离线抓取,但是perfetto有其他强大的功能,需要使用连接电脑才能发挥。
trace-cmd是设置读取ftrace的命令行工具,kernelshark既可以记录数据,也可以图形化分析结果。
我国信创生态的核心企业龙芯,其自主知识产权的 LoongArch指令集核心 maintainer 在 Linux 内核邮件列表了总结了他们近期对内核的贡献。
适用范围: 本文适用于Tina3.5版本以上软件平台;对硬件环境没有要求,所有Allwinner硬件平台都适 用。 其中,注意linux-5.4内核上暂未支持pstore功能。
之前介绍通过命令行配置和使用ftrace功能,但是实际中,我们也会希望抓C/C++程序中某段代码的调度情况。笔者前不久就遇到这种问题,某个函数调用时延概率超过100ms,是为什么?这时候就需要在他们代码中使能ftrace抓执行此函数时候,任务的调度情况。
Ringbuffer是trace32框架的一个基础,所有的trace原始数据都是通过Ring Buffer记录的,其主要有以下几个作用:
我们可以通过objdump -D看到内核模块或者用户态程序里面的函数开头的指令,以便知道如果想hook它的话,要预先备份多少指令。
本文基于libbpf实现的ebpf例子介绍tracepoint类型ebpf程序调用流程,内核实现以5.4版本为例进行介绍。
本文介绍了在 Linux 系统中,通过 perf 工具对应用程序进行性能监控的方法和工具。作者从监控方式、监控工具、性能调优、瓶颈诊断等方面进行了详细的阐述。同时,作者还提供了在性能调优过程中的实用技巧和案例,以帮助读者更好地掌握性能调优技巧。本文适合对 Linux 系统性能调优和应用程序性能监控感兴趣的读者阅读。
bpftrace是基于BPF和BCC构建的开源跟踪程序。与BCC一样,bpftrace附带了许多性能工具和支持文档。但是,它还提供了高级编程语言,使您可以创建功能强大的单行代码和简短的工具。
ply 是 eBPF 的 front-end 前端工具之一,专为 embedded Linux systems 开发,采用 C 语言编写,只需 libc 和内核支持 BPF 就可以运行,不需要外部 kernel 模块,不需要 LLVM,不需要 python。
在多线程的debug中,如果线程相互deak lock是很头痛的事情。下面的patch 可以把lock的owner 信息在ftrace 中记录,并且在systrace 中显示出来,可以加快对问题的debug
trace是内核自带的工具,相比于perf工具,trace只管抓trace数据并没有分析,perf在trace数据分析方面做出了很多成果。 但是我们现在就想看一下底层多调用关系,所以使用trace抓一下数据是非常有必要的,还可以分析一下驱动性能。
大家好,我是程栩,一个专注于性能的大厂程序员,分享包括但不限于计算机体系结构、性能优化、云原生的知识。
Linux 具有功能丰富的网络协议栈,并且兼顾了非常优秀的性能。但是,这是相对的。单纯从网络协议栈各个子系统的角度来说,确实做到了功能与性能的平衡。不过,当把多个子系统组合起来,去满足实际的业务需求,功能与性能的天平就会倾斜。
内核的各个子系统已经有大量的跟踪点,如果这些跟踪点无法满足工作中的需求,可以自己手动添加跟踪点。
之前使用ftrace的时候需要一系列的配置,使用起来有点繁琐,这里推荐一个ftrace的一个前端工具,它就是trace-cmd
廖威雄,就职于珠海全志科技股份有限公司,负责Linux IO全栈研发、性能优化、开源社区开发交流、Linux 内核开源社区pstore/blk,mtdpstore模块的作者、大客户存储技术支持、全志首个UBI存储方案主导人、全志首个RTOS NFTL主导人
Linux 存在众多 tracing tools,比如 ftrace、perf,他们可用于内核的调试、提高内核的可观测性。众多的工具也意味着繁杂的概念,诸如 tracepoint、trace events、kprobe、eBPF 等,甚至让人搞不清楚他们到底是干什么的。本文尝试理清这些概念。
谢欢,大家可以叫我Jeff, 我目前就职于某国际知名linux发行版开源公司, 热衷于linux内核。我平时把linux内核源码当小说一样阅读学习,也一直把能给linux社区贡献更多有质量的代码而努力。
网上关于BIO和块设备读写流程的文章何止千万,但是能够让你彻底读懂读明白的文章实在难找,可以说是越读越糊涂!
Linux kprobes调试技术是内核开发者们专门为了便于跟踪内核函数执行状态所设计的一种轻量级内核调试技术。利用kprobes技术,内核开发人员可以在内核的绝大多数指定函数中动态的插入探测点来收集所需的调试状态信息而基本不影响内核原有的执行流程。kprobes技术目前提供了3种探测手段:kprobe、jprobe和kretprobe,其中jprobe和kretprobe是基于kprobe实现的,他们分别应用于不同的探测场景中。本文首先简单描述这3种探测技术的原理与区别,然后主要围绕其中的kprobe技术进行分析并给出一个简单的实例介绍如何利用kprobe进行内核函数探测,最后分析kprobe的实现过程(jprobe和kretprobe会在后续的博文中进行分析)。
作者简介:伟林,中年码农,从事过电信、手机、安全、芯片等行业,目前依旧从事Linux方向开发工作,个人爱好Linux相关知识分享。 0.背景 ftrace的功能非常强大,可以在系统的各个关键点上采集数据用以追踪系统的运行情况。既支持预设的静态插桩点(trace event),也支持每个函数的动态插桩(function tracer)。还可以利用动态插桩来测量函数的执行时间(function graph tracer)。关于ftrace的详细操作和原理分析可以参考Linux ftrace一文。 本文的主要目的
Linux内核调试技术——kprobe使用与实现(四)--kprobe内核注册过程
pstore文件系统(是的,这是个文件系统)是Persistent Storage的缩写,最早在2010年由 Tony Luck 设计并合入Linux主分支,设计的初衷是在内核Panic/Oops时能自动转存内核日志(log_buf),在Panic重启后,把转存的日志以文件形式呈现到用户空间以分析内核崩溃问题。
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