리눅스 Linux) ftrace 개념, 기능, 특징, 사용 방법

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ftrace란?

커널이 호출하는 함수를 추적할 수 있는 기능

• 활성화 시키는 방법mount -t debugfs nodev /sys/kernel/debug
• debugfs 파일 시스템을 /sys/kernel/debug에 마운트 시키기 :

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1. 주요 기능

• dynamic kernel function tracing
• : stack usage, call graph, counting, filter
• latency tracing
• : interrupts, wake-up
• static trace points를 사용한 event tracing
• : scheduling, interrupts, file systems, virtual guest connections

2. 특징

• 리눅스 커널 2.6.27에서 메인라인에 합류
• 적은 오버헤드 (10%)
• tracepoint와 kprobes를 trace source로 사용

3. Tracer Plugins

• function: 임의의 기간동안 커널 내부 함수의 호출관계를 분석
• function_graph: 그래프 형식의 함수 관계 분석
• wakeup, wakeup_dl, wakeup_rt: wake up latency 분석
• mmiotrace: 메모리 맵의 I/O에 대한 분석
• irqsoff: interrupt latency 분석
• nop: 디버깅 기능 off

4. How to use

1) 활성화 시키기

$ mount -t debugfs nodev /sys/kernel/debug

1) trace filter 함수 설정

$ echo [필터링 하고 싶은 함수 이름] >> set_ftrace_filter 
$cat set_ftrace_filter

• default 는 모든 함수를 trace한다.

2) trace 결과 설정

$ echo [원하는 옵션] > current_tracer

• 자주 사용하는 옵션
  • function : trace결과를 함수형으로 저장한다.
  • function_graph : trace 결과를 함수형 그래프로 저장한다.
  • nop : trace하지 않는다.

3) trace 결과

$ cat trace

4) option

• available_filter_functions : 추적 가능한 함수 목록
• 함수이름 [함수소속] 으로 출력된다.

$ cat available_filter_functions | grep [추적하고 싶은 관련 함수]

참고 : https://lwn.net/Articles/548894/

"sudo ./b -m m -t t" 실행 결과

• (m,t) = (1,1)
  • THP 활성화after echo "always" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.5714 microsecs
  • average page fault time : 1.87847 microsecs
  • THP 비활성화after echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.79323 microsecs
  • average page fault time : 1.83915 microsecs
• (m,t) = (5,1)
  • THP 활성화after echo "always" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.60306 microsecs
  • average page fault time : 1.66424 microsecs
  • THP 비활성화after echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 2.01453 microsecs
  • average page fault time : 1.79188 microsecs
• (m,t) = (5,12)
  • THP 활성화after echo "always" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 0.667436 microsecs
  • average page fault time : 0.798839 microsecs
  • THP 비활성화after echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 0.562111 microsecs
  • average page fault time : microsecs
• (m,t) = (10,1)
  • THP 활성화after echo "always" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.85184 microsecs
  • average page fault time : 1.75024 microsecs
  • THP 비활성화after echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.98813 microsecs
  • average page fault time : 1.73554 microsecs
• (m,t) = (10,4)
  • THP 활성화after echo "always" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.52186 microsecs
  • average page fault time : 1.46946 microsecs
  • THP 비활성화after echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.47785 microsecs
  • average page fault time : 1.48445 microsecs
• (m,t) = (10,12)
  • THP 활성화after echo "always" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 0.987232 microsecs
  • average page fault time : 1.05875 microsecs
  • THP 비활성화after echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
  • average page fault time : 1.04561 microsecs
  • average page fault time : 1.00398 microsecs