使用ftrace学习linux内核【转】

转自：https://blog.csdn.net/ronliu/article/details/6446251

linux中大量使用函数指针钩子，导致阅读代码困难。比如想知道一个函数的调用路径，那么就只能用source insight之类的工具看代码了。有没有办法可以迅速获得调用关系的整体印象？ftrace是内核提供的一种调试工具，可以对内核中发生的事情进行跟踪。比如函数的调用，进程的切换，中断的开关等等。这里利用这个工具来跟踪函数的调用。
# cat /boot/config-2.6.36 | grep FTRACE
CONFIG_HAVE_FTRACE_NMI_ENTER=y
CONFIG_HAVE_DYNAMIC_FTRACE=y
CONFIG_HAVE_FTRACE_MCOUNT_RECORD=y
CONFIG_FTRACE_NMI_ENTER=y
CONFIG_FTRACE=y                           #FTRACE打开后，编译内核时会打开-pg选项。
CONFIG_FTRACE_SYSCALLS=y
CONFIG_DYNAMIC_FTRACE=y
CONFIG_FTRACE_MCOUNT_RECORD=y
# CONFIG_FTRACE_STARTUP_TEST is not set

mkdir  /debug
mount -t debugfs nodev /debug   #挂载debugfs。ftrace使用debugfs作为配置工具
cd tracing     #检查是否存在tracing文件夹。如果不存在，当前内核不支持ftrace，需要重新编译。参考文档
tracing文件夹中有很多文件用于配置ftrace工具。

echo nop > current_tracer   #清楚当前tracer。执行该操作，会将pid等清空。
echo function > current_tracer  #跟踪函数调用
echo 1 > tracing_enabled  #打开ftrace开始跟踪
echo 0 > tracing_enabled  #关闭ftrace停止跟踪
cat trace | less  # 读trace文件。可以使用vim等工具。

echo 1 > set_ftrace_pid    #跟踪单个进程(内核线程)的函数调用。有效值大于0。如果echo  > set_ftrace_pid则清空该选项。

echo function_graph > current_tracer  #以图形化的方式跟踪函数调用。如下图所示。效果非常好。
 
默认情况下，会捕获所有的内核函数调用。可以使用下面的命令进行过滤，只捕获关心的函数调用。
echo sys_socket > set_graph_function    #可以写多个函数。也可以使用通配符*，如sys_*。
cat available_filter_functions | grep sys_   #查询ftrace支持的包含sys_字符的函数。注意，内核中使用EXPORT_SYMBOL声明的函数才能使用ftrace跟踪。

参考文档：
1. ftrace使用手册：kernel-srctree/Documentation/trace/ftrace.txt
2. ftrace设计文档：kernel-srctree/Documentation/trace/ftrace-design.txt
3. http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ftrace/index.html