SystemTap跟踪和研究计算机系统底层的实现

SystemTap是一个系统的跟踪探测工具。它能让用户来跟踪和研究计算机系统在底层的实现。

安装SystemTap需要为你的系统内核安装-devel，-debuginfo，-debuginfo-common包

使用下面的repo可以进行debuginfo的安装

[debuggery]

name=CentOS-$releasever - DebugInfo

baseurl=http://debuginfo.centos.org/$releasever/$basearch/

priority=1

需要理解下面几个名词：

instrumentation module -- 由SystemTap脚本编译的内核模块

host system -- 你编译instrumentation 模块的机器

target system -- 你运行instrumentation 模块的机器

target kernel -- target system的内核模块

你可以在一台机器上为其他机器编译trap模块，在目标机上只要安装systemtap-runtime，在宿主机上使用：

stap -r kernel_version script -m module_name

就能生成module_name.ko模块

然后在目标机上运行staprun module_name.ko就可以执行这个trap

stap命令参数：

-v

提供脚本运行的详细输出，可以使用多个的，比如stap -vv script.stp 输出的信息比stap -v script.stp多

-o filename

将输出存到文件filename中

-S size,count

限制输出的文件大小（兆byte算）和文件数目，多个文件会有后缀

-x process ID

这个processID能从脚本中的target()获取

-c 'command'

将target()函数做重命名

-e 'script'

使用script而不是文件作为输入 

-F

使用Flight recorder mode（飞行记录模式），让脚本在后台运行。

我们也可以使用 - 来将标准输入作为stap的输入

echo "probe timer.s(1) {exit()}" | stap -

SystemTap的飞行模式

飞行模式使用-F参数控制的，它并不保存所有的输出，而是只保存最近一段时间的输出，保存的文件大小和文件数量是根据-S来控制的。

飞行模式的监控是运行在后台的。

安装出现问题：

missing x86_64 kernel/module debuginfo

根据这篇文章解决：http://dikar.iteye.com/blog/1477619

SystemTap是如何工作的

每个SystemTap脚本都会创建一个sesssion，这个session按照下面的执行顺序做操作：

1 SystemTap使用tapset库检查这个脚本

2 SystemTap将脚本翻译成C，然后在根据这个C程序生成一个内核模块。（在/tmp/xxxx/xxxx.ko）

3 SystemTap加载这个模块，然后将代码挂载到探针probes（events 和handlers）中

4 当事件发生的时候，相关的代码就执行了

5 当session结束的时候，探针就被销毁

SystemTap的事件可以被归类为两种类型：同步和异步

同步事件包括：

syscall.system_call

vfs.file_operation

kernel.function("function")

kernel.trace("tracepoint")

module("module").function("function")

异步事件包括：

begin

end

timer events

printf