Linux平台上用於分析系统

1、SystemTap 是 Linux平台上用於分析系統為的器，除可以追蹤 system和 library calls的執以及測系統執效能之外，最重要的是提供一個工具讓我們可以即時存取kernel資結構，對於解作業系統是如何運作的很有幫助。如何在Linux上建置使用 systemtap的環境瞭解 systemtap基本的運作原從使用範中學習揣摩怎麼用 systemtap可安裝GNU/Linux 的個人電腦皆可GNU/Linux Debian 4.0 / Fedora 8.0 / Ubuntu 8.04 (etch)GCC 4.1.2 or later（安裝 build-essential pack

2、age） 安裝 kernel-package, libncurses5, libncurses5-dev package 安裝 systemtap, linux-source package#su -l#yum install systemtap kernel-devel yum-utils #debuginfo-install kernel # stap -ve probe begin log(hello world) exit () # stap -c df -e probe syscall.* if (target()=pid() log(name. .argstr) 假設使用者已安裝好

3、 Debian Etch（4.0） ，並建置好基本軟體環境。#apt-get install kernel-package libncurses5 libncurses5-dev#apt-get install systemtap linux-source-2.6.18安裝之前要先設好以下設定： 由於使用systemtap需要 vmlinux檔，所以做好的 kernel deb要內附 vmlinux的話請修改/etc/kernel-pkg.conf並加入install_vmlinux := YES解壓縮原始檔之後，進入kernel source 的 top dir進 make menuconf

4、ig進入 Instrumentation Support，勾選 Kprobes同樣的進入Kernel hacking，勾選 Compile the kernel with debug info儲存離開建核心請執#make-kpkg -revision 2.6.18 -append-to-version -systemtap -initrd binary-arch核心編譯好之後，會自動壓縮成deb檔案，接著用dpkg i直接安裝即可重新開機之後，SystemTap的環境就建置好helloworld.stp“hello world!” script 範明 :probe begin print(“h

5、ello worldn”) exit()stap helloworld.stpSystemtap script 主要是由 probes和functions 所組成的Statements and Expressions其中的 statements 和 expresssions語法似於 C與 awk，如 if/else statement、while loop、for loop、break/continue、似 awk 的 next。和 C 語言同的是，systemtap 視分號 （；） 為 null statement 而非 statement terminator。此外，註解可以是 shell

6、-style （） 、C-style（/* */） 、C+-style（/）。字則視為 atomic values 而非字陣，String concatenation 以號顯示（.）VariablesSystemtap變會自動宣告並初始化。變的形態自動由上下文推而得。變的 scope 預設為 probe handler 中，要在 probes 之間共享變，則需使用 global關鍵字，共享所產生的 shared data問題系統會自動解決Target variable除使用者自訂的變之外，另有一以$開頭稱為 target variable的變可用允許使用者存取 probe point 前後，但

7、要知道有哪些target variables可供使用，須熟悉 kernel source，並關閉最佳化選項Function另一個 systemtap script 的主要結構是function。定義 function的方式為關鍵字function後接 function name，後在小括號內放。Function definition可放 在 script 中的任何地方，可以有任意目的字或字，以call by value方式傳入，回傳值可能為字或字。支援 recursion。要注意的是，target variable可當作function的傳入Associative array除簡單的變之外，也

8、提供 associative array。以最大容固定的 hash tables實做。注意須宣告成 global。宣告方式如下: global a #宣告 global的純變或array global b400印出系統中在一段時間（5秒）內，前二十個最常被呼叫到的system calls編輯一個檔案如下，命名為 top.stp#!/usr/bin/env stap# display the top 10 syscalls called in last 5 seconds#global syscallsfunction print_top () cnt=0 log (SYSCALLttttCOU

9、NT) foreach (name in syscalls-) printf(%-20stt%5dn,name, syscallsname) if (cnt+ = 20) break printf(-n) delete syscallsprobe syscall.* syscallsprobefunc()+probe timer.ms(5000) print_top ()執行下列兩個stp , 並且將其執行結果以及程式的行為目的寫成文件回報 :kmalloc.stpprof.stp文件內容最多三頁(請註明學號與姓名)作業繳交方式 : FTPIP : 90 , port

10、 : 9876ID : cs101 , PWD : cs101檔名:systemtap繳交內容 : 報告文件報告文件Deadline : 4/20 , 12:00pm#! /usr/bin/env stap# Using statistics to examine kernel memory allocationsglobal kmallocprobe kernel.function(_kmalloc) kmalloc $size# Exit after 10 secondsprobe timer.ms(10000) exit () probe end printf(Count: %d all

11、ocationsn, count(kmalloc) printf(Sum: %d Kbytesn, sum(kmalloc)/1000) printf(Average: %d bytesn, avg(kmalloc) printf(Min: %d bytesn, min(kmalloc) printf(Max: %d bytesn, max(kmalloc) print(nAllocations by size in bytesn) print(hist_log(kmalloc)#!/usr/bin/env stap# This is an example of profiling a spe

12、cific command or pid.# It works by recording the time when a system call is entered# exited. # Usage: prof.stp -c top -n5# Will start up top and after 5 iterations, will exit.# Usage: prof.stp -x 3323# Will profile pid 3323 until it c is hit.#probe kernel.function(sys_*) if (target() = tid() calltim

13、etid() = gettimeofday_us()probe kernel.function(sys_*).return if (target() != tid() next now = gettimeofday_us() c = calltimetid() if (!c) next ttimeprobefunc() now - c delete calltimetid()probe end printf(n) foreach (x in ttime) printf(%-20stcalls:%6dtavg time (us):%5dttotal(us):%7dn, x, count(ttimex), avg(ttimex), sum(ttimex)globa