核心探測工具systemtap簡介

systemtap是核心開發者必須要掌握的乙個工具，本文我將簡單介紹一下此工具，後續將會有系列文章介紹systemtap的用法。

假如現在有這麼乙個需求：需要獲取正在執行的 linux 系統的資訊，如我想知道系統什麼時候發生系統呼叫，發生的是什麼系統呼叫等這些資訊，有什麼解決方案呢？

下面將會介紹systemtap的安裝、systemtap的工作原理以及幾個簡單的示例。

我的主機 linux 發行版是32位 ubuntu13.04，核心版本 3.8.0-30。由於 systemtap 執行需要核心的除錯資訊支撐，預設發行版的核心在配置時這些除錯開關沒有開啟，所以安裝完systemtap也是無法去探測核心資訊的。下面我以兩種方式安裝並執行 systemtap：

編譯核心以支援systemtap

我們重新編譯核心讓其支援systemtap，首先你想讓核心中有除錯資訊，編譯核心時需要加上 -g 標誌；其次，你還需要在配置核心時將 kprobe 和 debugfs 開關開啟。最終效果是，你能在核心 .config 檔案中看到下面四個選項是設定的：

config_debug_info config_kprobes config_debug_fs config_relay

配置完之後，按照之前你編譯核心的步驟編譯即可。

git clone git:

./configure --with-elfutils=~/document/elfutils-0.156

以這裡方法配置之後，你只需要再執行make install即完成systemtap的編譯安裝。如果需要解除安裝的話，執行make uninstall。

$ wget $ sudo dpkg -i linux-image-debug-3.8.0-30-generic_dbgsym_3.8.0-30.43_i386.ddeb

$sudo apt-get install systemtap

當然方法二僅限於ubuntu發行版，至於其他的發行版並不能照搬，網上也有很多相關的資料。

安裝完systemtap之後，我們需要測試一下systemtap是否能正確執行：

以root使用者或者具有sudo許可權的使用者執行以下命令：

$stap -ve 'probe begin '

如果安裝正確，會得到如下類似的輸出結果：

pass 1: parsed user script and 96 library script(s) using 55100virt/26224res/2076shr/25172data kb, in 120usr/0sys/119real ms.
pass 2: analyzed script: 1 probe(s), 2 function(s), 0 embed(s), 0 global(s) using 55496virt/27016res/2172shr/25568data kb, in 0usr/0sys/4real ms.
pass 3: translated to c into "/tmp/stapyqnuf9/stap_e2d1c1c9962c809ee9477018c642b661_939_src.c" using 55624virt/27380res/2488shr/25696data kb, in 0usr/0sys/0real ms.
pass 4: compiled c into "stap_e2d1c1c9962c809ee9477018c642b661_939.ko" in 1230usr/160sys/1600real ms.
pass 5: starting run.
hello systemtap!
pass 5: run completed in 0usr/10sys/332real ms.

建立systemtap指令碼檔案test2.stp:

#!/usr/bin/stap probe begin probe syscall.open probe timer.ms(4000) # after 4 seconds probe end

將該指令碼新增可執行的許可權chmod +x test2.stp，使用./test2.stp執行該指令碼，即可列印4s內所有open系統呼叫的資訊，列印格式為：程序名（程序號）開啟什麼檔案。大家可以自行去測試，如果兩個示例都能正確執行，基本上算是安裝成功了！

systemtap 的核心思想是定義乙個事件（event），以及給出處理該事件的控制代碼（handler）。當乙個特定的事件發生時，核心執行該處理控制代碼，就像快速呼叫乙個子函式一樣，處理完之後恢復到核心原始狀態。這裡有兩個概念：

systemtap 工作原理是通過將指令碼語句翻譯成c語句，編譯成核心模組。模組載入之後，將所有探測的事件以鉤子的方式掛到核心上，當任何處理器上的某個事件發生時，相應鉤子上控制代碼就會被執行。最後，當systemtap會話結束之後，鉤子從核心上取下，移除模組。整個過程用乙個命令stap就可以完成。上面只是簡單的原理，更多背後的機理參考網上資料和相應的**。

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systemtap除錯核心

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