常用工具

• 常用工具
  • ftrace
  • strace
  • kdump

ftrace

1. ftrace：是一个针对linux kernel内核空间的debug工具，内核中会提供trace events供用户追踪。而ftrace则可以将events抓取出来，让用户能够直观地看到这些事件，同时也可以追踪内核的函数。
2. ftrace的配置和使用：要使用ftrace，需要将其相关的依赖编译进内核，openEuler已经默认编译了ftrace选项，如果没开启可以在menuconfig里选择Kernel hacking -> Tracers -> Trace syscalls开启，同时还要编译debugfs，选择Kernel hacking -> Generic Kernel Debugging Instruments -> Debug Filesystem。

• ftrace的功能配置

ftrace通过debugfs向用户空间提供访问接口，内核配置debugfs后，会创建/sys/kernel/debug目录，debugfs文件系统就是挂载到该目录。如果内核支持ftrace相关的配置项后，会在debugfs下创建一个tracing目录，debugfs文件系统会挂载到该目录，该目录内容如下图所示：

• ftrace debugfs接口介绍 用户可看到ftrace通过debugfs文件系统提供的一些控制和输出文件，如下对常用的文件做简单说明：

  available_tracers：可用的跟踪程序。

  current_tracer：正在运行的跟踪程序。

  available_events：列举了系统所有可用的trace events。

  events：该目录对events按模块做了区分。

  set_event：列举当前要追踪的events。

  tracing_on：用于控制跟踪打开或停止，echo 0 > tracing_on表示关闭，1表示打开。

  trace：查看跟踪数据。

• 可用的跟踪程序

function：一个无需参数的函数调用跟踪程序。

function_graph：一个使用子调用的函数调用跟踪程序。

• 追踪event

# 先注明要追踪ras的arm_event
echo ras:arm_event > /sys/kernel/debug/tracing/set_event

# 这个文件可以看到event的具体格式，会打印什么字段
cat /sys/kernel/debug/tracing/events/ras/arm_event/format

# 启动追踪
echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/tracing_on

#  观察trace的输出
tail -f /sys/kernel/debug/tracing/trace

• 追踪内核函数入参

选择跟踪mmap，其对应系统调用do_mmap，选择输出addr入参。

# 通过kprobe跟踪
echo 'p:probe1 do_mmap addr=%x1' > kprobe_events

# 启用kprobe
echo 1 > events/kprobes/probe1/enable

# 启动追踪
echo 1 > tracing_on

# 查看trace数据

• 追踪函数调用

# 选择追踪类型
echo function_graph > current_tracer

# 设置过滤进程pid
echo <pid> set_ftrace_pid

# 开始追踪
echo 1 > tracing_on

# 查看trace数据

strace

strace命令是一个诊断、调试工具，可以通过使用strace对应用的系统调用及信号传递来进行分析，从而达到解决问题或了解应用执行过程的目的。

可以通过strace -h来查看strace提供了哪些功能。

最常用的使用方式（追踪xx命令，跟踪forks，打印时间，结果输出到output文件中）。

strace -f -tt -o output xx

kdump

1. crash/kdump原理介绍

kdump是系统运行在某个时间点的内存状态的快照，便于运维人员debug分析系统挂掉的原因，常用于系统宕机和panic。

大致流程如下：

2. 相关工具安装配置

# 使用yum安装相应软件包
yum install kernel-debuginfo-$(uname -r) kexec-tools crash -y

# 设置crashkernel预留内存大小
vim /etc/default/grub

# 重新生成grub配置文件
grub2-mkconfig -o /boot/efi/EFI/openEuler/grub.cfg
reboot

# 启动kdump服务
systemctl start kdump #启动kdump
systemctl enable kdump  #设置开机启动

3. crash触发

步骤1. 内核具备默认配置，当硬锁和oops的时候会触发panic。

步骤2. 用户可以修改该配置，以下相关命令可使配置生效一次，重启后失效。

# 设置软锁触发panic
echo 1 > /proc/sys/kernel/softlockup_panic

# 设置kernel遇到OOM触发panic
echo 1 > /proc/sys/vm/panic_on_oom

# 进程出现hang时引发panic
echo 1 > /proc/sys/kernel/hung_task_panic

# 进程hangtask机制超时时间设置
echo 60 > /proc/sys/kernel/kernel.hung_task_timeout_secs

步骤3. 如需要重启自动重启配置，将下列参数写入/etc/sysctl.conf文件，执行sysctl -p生效。

kernel.hung_task_panic=1
kernel.hung_task_timeout_secs=60
kernel.softlockup_panic=1
vm.panic_on_oom=1

4. crash分析

步骤1. 开启crash调试。

步骤2. 生成的vmcore文件一般会在“/var/crash/IP地址-时间”目录下。

步骤3. 执行如下命令即可进入crash调试。

crash {vmcore文件} {调试内核vmlinux}

crash调试命令格式为 command args，command为需要执行的命令，args为部分调试命令需要的参数。