ftrace

ftrace ( Function Tracer ) es un marco de rastreo para el kernel de Linux . Aunque su nombre original, Function Tracer, proviene de la capacidad de ftrace para registrar información relacionada con varias llamadas a funciones realizadas mientras el kernel está en ejecución, las capacidades de rastreo de ftrace cubren una gama mucho más amplia de operaciones internas del kernel. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Con sus diversos complementos de rastreo, ftrace puede dirigirse a diferentes puntos de rastreo estáticos , como eventos de planificación , interrupciones , E/S mapeadas en memoria , transiciones de estado de energía de la CPU y operaciones relacionadas con sistemas de archivos y virtualización . También está disponible el seguimiento dinámico de llamadas a funciones del kernel, que opcionalmente se puede restringir a un subconjunto de funciones mediante el uso de comodines , y con la posibilidad de generar gráficos de llamadas y proporcionar informes de uso de la pila . Al mismo tiempo, ftrace se puede utilizar para medir diversas latencias dentro del kernel de Linux, como el tiempo durante el cual las interrupciones o la preempción están deshabilitadas. ^{[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] : 3–11, 14, 18}

Un kernel de Linux con ftrace habilitado se crea activando la opción de configuración del kernel CONFIG_FUNCTION_TRACER . Toda la interacción en tiempo de ejecución con ftrace se realiza a través de archivos virtuales legibles y escribibles contenidos en un sistema de archivos debugfs montado específicamente ; como resultado, ftrace no requiere utilidades de espacio de usuario especializadas para funcionar. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 6 ]} Sin embargo, existen utilidades de espacio de usuario adicionales que proporcionan funciones más avanzadas para el registro, análisis y visualización de datos; ejemplos de dichas utilidades son trace-cmd y KernelShark . ^{[ 2 ] [ 5 ] : 31–47 [ 7 ] [ 8 ]}

Internamente, ftrace se basa en el mecanismo de perfilado de gcc para anteponer instrucciones de máquina a las versiones compiladas de todas las funciones del kernel a nivel de código fuente , que redirigen la ejecución de las funciones a los trampolines y complementos de rastreo de ftrace que realizan el rastreo real. Estas instrucciones de " punto de entrada " creadas por gcc son alteradas por ftrace cuando se inicia el kernel y posteriormente, en tiempo de ejecución, por ftrace entre NOPs y saltos reales a los trampolines de rastreo, dependiendo de los tipos y opciones de rastreo configurados en tiempo de ejecución. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

ftrace fue desarrollado principalmente por Steven Rostedt y se fusionó con la rama principal del kernel de Linux en la versión 2.6.27, que se publicó el 9 de octubre de 2008. ^{[ 11 ]}

• DTrace : un marco de rastreo para solucionar problemas del kernel y de las aplicaciones, desarrollado originalmente para Solaris. 
• ktrace : una utilidad para sistemas BSD Unix y Mac OS X que rastrea las interacciones entre el núcleo y los programas. 
• ltrace , una utilidad de depuración de Linux, muestra las llamadas que una aplicación de espacio de usuario realiza a las bibliotecas compartidas. 
• strace , una utilidad de depuración para Linux y algunos otros sistemas tipo Unix, monitoriza las llamadas al sistema utilizadas por un programa y todas las señales recibidas. 
• SystemTap : un lenguaje de scripting y una utilidad utilizada para instrumentar sistemas Linux. 

• Depuración del kernel con Ftrace – parte 1  y parte 2 , LWN.net , diciembre de 2009, por Steven Rostedt
• Secretos del rastreador de funciones Ftrace , LWN.net, 20 de enero de 2010, por Steven Rostedt
• Ftrace: El interruptor de luz oculto , LWN.net, 13 de agosto de 2014, por Brendan Gregg
• El origen del error de corrupción e1000e , LWN.net, 21 de octubre de 2008, por Jonathan Corbet