Маркер ядра

Эта статья чрезмерно опирается на ссылки на первичные источники . Пожалуйста, улучшите эту статью, добавив вторичные или третичные источники . Найти источники:  "Kernel marker" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( май 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Маркеры ядра были статическим механизмом поддержки инструментирования ядра для исходного кода ядра Linux , позволяя специальным инструментам, таким как LTTng ^[1] или SystemTap ^[2], отслеживать информацию , предоставленную этими точками зондирования. Маркеры ядра объявлялись в коде ядра однострочными выражениями в форме:

trace_mark ( имя , строка_формата , ...);  

Где name — уникальное имя маркера, а format_string описывает типы остальных аргументов.

Маркер может быть включен или выключен в зависимости от того, подключен ли к нему зонд или нет. Код, который хочет подключиться к точке трассировки, сначала вызывает:

int marker_probe_register ( const char * name , const char * format_string , marker_probe_func * probe , void * pdata );          

для регистрации обратного вызова зонда с точкой маркера ( pdata — это частное значение данных, которое код хочет передать зонду ) . Позже зонд включается и выключается с помощью:

int marker_arm ( const char * name ); int marker_disarm ( const char * name );      

Использование маркеров имеет незначительные накладные расходы, отчасти благодаря Immediate Values ​​[ ^3], другому механизму поддержки, который встраивает переключатели в код, которые можно динамически включать и выключать, не используя ссылку на память и, таким образом, экономя строки кэша. ^[4]

Первоначальным мотивом создания этой статической инфраструктуры инструментирования были большие накладные расходы на производительность, вызванные предшествующим динамическим механизмом инструментирования Kprobe , который зависит от точек останова . Статическое инструментирование также может легче пережить изменения исходного кода, поскольку маркеры находятся в исходном коде.

Kernel Markers в основном состояли из макроса предварительной обработки C , который добавлял в инструментированную функцию ветвь по вызову функции . При этом ни настройка стека , ни вызов функции не выполняются, когда инструментирование не включено. Идентифицируя ветвь, выполняющую настройку стека и вызов функции как (используя встроенный gcc ), компилятору дается подсказка расположить инструкции трассировки вдали от строк кэша, задействованных в стандартном выполнении ядра. ^[5]unlikelyexpect()

Были выявлены два недостатка маркеров ядра ^[5], которые привели к их замене на Tracepoints :

• Проверка типа была ограничена скалярными типами, поскольку API основано на строках формата. Это могло быть проблематично, если указатели должны быть разыменованы кодом трассировки.
• Маркеры «скрывают» инструментацию в исходном коде, не сохраняя глобального реестра инструментации. Это затрудняет соглашения о пространстве имен и отслеживание модификации инструментации, если не отслеживается все дерево ядра.

Набор исправлений, реализующий их, был объединен в версию 2.6.24, ^[6], которая была выпущена 24 января 2008 года. Для решения проблем, связанных с маркерами ядра, Матье Деснойе, их изначальный автор, реализовал более простую и более типобезопасную версию статических точек зондирования под названием Tracepoints . Набор исправлений, реализующий Tracepoints, был объединен в версию 2.6.28, ^[7], которая была выпущена 25 декабря 2008 года. Начиная с этого момента, маркеры ядра постепенно удалялись из исходников ядра и в конечном итоге были полностью удалены в ядре Linux 2.6.32, ^{[8] [9],} которое было выпущено 3 декабря 2009 года.

• Отладчик ядра

• Джонатан Корбет, Ядерные маркеры , LWN.net, 2007
• Матье Денуайе, Использование маркеров ядра Linux , Документация ядра Linux , 2008 г.
• Джонатан Корбет, Трассировка: нет недостатка в вариантах , LWN.net, 2008