Das Unternehmen Oracle hat DTrace für Linux 2.0.0-1.14 veröffentlicht.

Eine experimentelle Version des Werkzeugsets für dynamisches Debugging DTrace für Linux 2.0.0-1.14 wurde vorgestellt, die als Benutzerprozessor arbeitet und das eBPF-Subsystem sowie die vom Linux-Kernel bereitgestellten nativen Tracing-Mechanismen nutzt. In Bezug auf die Funktionalität ähnelt die DTrace-Implementierung auf Basis von eBPF der ersten DTrace-Implementierung für Linux, die als Kernelmodul realisiert wurde. Der Projektcode wird unter der GPLv2-Lizenz veröffentlicht.

Das Werkzeugset kann mit standardmäßigen Linux-Kernen verwendet werden, die BPF unterstützen. Für den Betrieb wird die Bibliothek libctf benötigt, welche die Unterstützung des Debugging-Formats CTF (Compact Type Format) implementiert und Teil des Pakets binutils ist, beginnend mit der Version 2.40, oder die von Solaris portierte Bibliothek libdtrace-ctf. Optional werden zwei Patches für den Kernel 6.7 angeboten, die erweiterte Funktionen zur Erfassung zusätzlicher Daten über Module und den Kernel bereitstellen.

Die DTrace-Technologie wurde entwickelt, um Aufgaben der dynamischen Trennung von Kerneln und Endanwendungen im Betriebssystem Solaris zu lösen. DTrace ermöglicht es dem Benutzer, das Verhalten des Systems detailliert zu verfolgen und in Echtzeit Probleme zu diagnostizieren. Während des Debugging hat DTrace keinen Einfluss auf den Betrieb der untersuchten Anwendungen und wirkt sich nicht auf deren Leistung aus, was die Analyse laufender Systeme „on-the-fly“ ermöglicht. Zu den Stärken von DTrace gehört die hochgradige D-Sprache, die AWK ähnlich ist, und die es wesentlich einfacher macht, Tracing-Skripte zu erstellen als bei der Verwendung der vorgeschlagenen Mittel zur Erstellung von Handlern für eBPF in C, Python und Lua mit externen Bibliotheken.

Hauptfunktionen:

• Verfügbare Anbieter:
  • cpc (CPU Performance Counter) — Erfassung von Leistungsinformationen.
  • dtrace — Handler für BEGIN, END und ERROR, die vor oder nach anderen Prüfungen sowie bei Fehlern ausgelöst werden.
  • fbt (Function Boundary Tracing) — Verfolgung von Funktionsaufrufen im Kernel.
  • lockstat — Verfolgung des Zustands von Sperren.
  • pid — Verfolgung von Funktionsaufrufen in Prozessen, die im Benutzerraum arbeiten.
  • proc — Verfolgung von Prozessenaktivitäten wie Start und Beendigung (fork, exec, exit, fault).
  • Profil — Speicherung von Leistungsstatistiken über definierte Zeitspannen.
  • sdt, rawtp — statisches Kernel-Tracking (SDT — Statically Defined Tracing).
  • usdt: statisches Anwendungs-Tracking (USDT — Userspace Statically Defined Tracing)
  • sched — Verfolgung der CPU-Ressourcenzuteilung.
  • sycall — Verfolgung des Zugangs zu Systemaufrufen und deren Rückkehr.
• Aggregation der gesammelten Daten: Möglichkeit der Anwendung aggregierter Funktionen (avg, count, llquantize, lquantize, max, min, quantize, stddev und sum) sowie aggregierter Aktionen (clear, normalize, normalize, printa). Unterstützung der Speicherung von Ergebnissen der Anwendung aggregierter Funktionen in normalen und assoziativen Arrays.
• Unterstützung von spekulativem Tracking, das es ermöglicht, Daten vorübergehend zu verfolgen und zu entscheiden, welche im Tracking-Puffer festgehalten und welche verworfen werden sollen. Verfügbare Funktionen: speculation, speculate, commit und discard.
• Unterstützung für globale und lokale Variablen, TLS (Thread-Local Storage), assoziative Arrays und Strings.
• Bereitstellung eingebauter Variablen: arg0 — arg9, args[], caller, curcpu, curthread, epid, errno, execname, gid, id, pid, ppid, probefunc, probemod, probename, probeprov, stackdepth, tid, timestamp, ucaller, uid, uregs[], ustackdepth, walltimestamp.
• Unterstützung von Aktionen: exit, freopen, ftruncate, mod, printa, printf, raise, setopt, stack, sym, system, trace, tracemem, uaddr, umod, ustack und usym.
• Verfügbarkeit eingebauter Funktionen: alloca, basename, bcopy, copyin, copyinstr, copyinto, copyout, copyoutstr, dirname, getmajor, getminor, htonl, htonll, htons, index, inet_ntoa, lltostr, mutex_owned, mutex_owner, mutex_type_adaptive, mutex_type_spin, ntohl, ntohll, ntohs, progenyof, rand, rindex, rw_iswriter, rw_read_held, rw_write_held, strchr, strjoin, strlen, strrchr, strstr, strtok, substr.
• Verfügbarkeit von Zählern für Daten, die nicht in die Tracking-Puffer gelangen.
• Unterstützung für die Kompilierung von Tracking-Skripten in D zur Form von BPF-Programmen.
• Vorkompilierung von BPF-Funktionen für Bibliotheksaufrufe.
• bpflog-Option für das Protokollieren der Verifizierung von geladenen BPF-Programmen.
• Dynamische Codegenerierung und Vorkompilierung von Code zur Wiederverwendung in BPF-Programmen.

Änderungen in der neuen Version:

• Im Provider pid, der zur Verfolgung von Prozessen im Benutzerspeicher verwendet wird, wurde die Unterstützung für die Verfolgung der Ausführung von Befehlen durch deren Offset im Code hinzugefügt.
• Unterstützung der Verwendung von Funktionen stack() und ustack() zur Aggregation gesammelter Daten.
• Möglichkeit, Elemente beliebiger Typen aus assoziativen Arrays durch Zuweisung des Literals 0 zu entfernen.
• Die print-Funktion wurde hinzugefügt, um strukturierte Daten mit Typanmerkungen auszugeben.
• Neue integrierte Funktionen cleanpath(), d_path() und link_ntop() wurden hinzugefügt.
• Der Parameter „-xcpu“ wurde hinzugefügt, um Prüfungen an bestimmte CPUs zu binden.
• Der Parameter „-xlockmem“ wurde hinzugefügt, um die Speichermenge zu begrenzen.
• Es wurde die Möglichkeit geschaffen, Prozess-Trace-Daten (USDT) zwischen Neustarts von dtprobed zu speichern.
• Unterstützung für das BTF-Format (BPF Type Format), das Informationen zur Typprüfung im BPF-Pseudocode bereitstellt.
• Die Möglichkeit, ein configure-Skript zum Erstellen zu verwenden.

Quelle: opennet.ru