diff options
Diffstat (limited to 'documentation/content/ru/books/handbook/dtrace/_index.adoc')
| -rw-r--r-- | documentation/content/ru/books/handbook/dtrace/_index.adoc | 247 |
1 files changed, 247 insertions, 0 deletions
diff --git a/documentation/content/ru/books/handbook/dtrace/_index.adoc b/documentation/content/ru/books/handbook/dtrace/_index.adoc new file mode 100644 index 0000000000..a36b03b848 --- /dev/null +++ b/documentation/content/ru/books/handbook/dtrace/_index.adoc @@ -0,0 +1,247 @@ +--- +description: 'Эта глава объясняет, как использовать DTrace в FreeBSD' +next: books/handbook/usb-device-mode +params: + path: /books/handbook/dtrace/ +part: 'Часть III. Администрирование системы' +prev: books/handbook/cutting-edge +showBookMenu: true +tags: ["DTrace", "features", "guide", "tutorial", "kldload"] +title: 'Глава 27. DTrace' +weight: 31 +--- + +[[dtrace]] += DTrace +:doctype: book +:toc: macro +:toclevels: 1 +:icons: font +:sectnums: +:sectnumlevels: 6 +:sectnumoffset: 27 +:partnums: +:source-highlighter: rouge +:experimental: +:images-path: books/handbook/dtrace/ + +ifdef::env-beastie[] +ifdef::backend-html5[] +:imagesdir: ../../../../images/{images-path} +endif::[] +ifndef::book[] +include::shared/authors.adoc[] +include::shared/mirrors.adoc[] +include::shared/releases.adoc[] +include::shared/attributes/attributes-{{% lang %}}.adoc[] +include::shared/{{% lang %}}/teams.adoc[] +include::shared/{{% lang %}}/mailing-lists.adoc[] +include::shared/{{% lang %}}/urls.adoc[] +toc::[] +endif::[] +ifdef::backend-pdf,backend-epub3[] +include::../../../../../shared/asciidoctor.adoc[] +endif::[] +endif::[] + +ifndef::env-beastie[] +toc::[] +include::../../../../../shared/asciidoctor.adoc[] +endif::[] + +[[dtrace-synopsis]] +== Обзор + +DTrace, также известный как Dynamic Tracing, был разработан Sun(TM) в качестве инструмента для выявления узких мест в производительности рабочих и предпроизводственных систем. Помимо диагностики проблем с производительностью, DTrace можно использовать для исследования и отладки неожиданного поведения как в ядре FreeBSD, так и в пользовательских программах. + +DTrace — это выдающийся инструмент для профилирования, обладающий впечатляющим набором возможностей для диагностики проблем в системе. Его также можно использовать для запуска предварительно написанных скриптов, чтобы воспользоваться его функциональностью. Пользователи могут создавать собственные утилиты, используя язык DTrace D, что позволяет настраивать профилирование в соответствии с конкретными потребностями. + +Реализация FreeBSD обеспечивает полную поддержку DTrace в ядре и экспериментальную поддержку DTrace в пользовательском пространстве. DTrace в пользовательском пространстве позволяет пользователям выполнять трассировку границ функций для программ пользовательского пространства с использованием провайдера `pid`, а также вставлять статические зонды в программы пользовательского пространства для последующей трассировки. Некоторые порты, такие как package:databases/postgresql12-server[] и package:lang/php74[], имеют опцию DTrace для включения статических зондов. + +Официальное руководство по DTrace поддерживается проектом illumos по адресу https://illumos.org/books/dtrace/bookinfo.html[illumos Dynamic Tracing Guide]. + +Прочитав эту главу, вы будете знать: + +* Что такое DTrace и какие возможности он предоставляет. +* Различия между реализацией DTrace в Solaris(TM) и реализацией, предоставляемой FreeBSD. +* Как включить и использовать DTrace в FreeBSD. + +Прежде чем читать эту главу, вы должны: + +* Понимать основы UNIX(R) и FreeBSD (crossref:basics[basics,Основы FreeBSD]). +* Иметь некоторое представление о безопасности и о том, как она относится к FreeBSD (crossref:security[security,Безопасность]). + +[[dtrace-implementation]] +== Различия в реализациях + +В то время как DTrace в FreeBSD схож с тем, что представлен в Solaris(TM), различия существуют. Основное различие заключается в том, что в FreeBSD DTrace реализован в виде набора модулей ядра, и DTrace нельзя использовать до загрузки этих модулей. Чтобы загрузить все необходимые модули: + +[source, shell] +.... +# kldload dtraceall +.... + +Начиная с FreeBSD 10.0-RELEASE, модули автоматически загружаются при запуске man:dtrace[1]. + +FreeBSD использует параметр ядра `DDB_CTF` для включения поддержки загрузки данных man:ctf[5] из модулей ядра и самого ядра. `CTF` — это Compact C Type Format от Solaris(TM), который инкапсулирует упрощённую форму отладочной информации, аналогичную `DWARF` и устаревшему stabs. Данные `CTF` добавляются в бинарные файлы с помощью инструментов сборки man:ctfconvert[1] и man:ctfmerge[1]. Утилита `ctfconvert` обрабатывает отладочные секции `DWARF``ELF`, созданные компилятором, а `ctfmerge` объединяет секции `CTF``ELF` из объектных файлов в исполняемые файлы или разделяемые библиотеки. + +В FreeBSD есть некоторые провайдеры, которых нет в Solaris(TM). Наиболее примечательным является провайдер `dtmalloc`, который позволяет трассировать man:malloc[9] по типам в ядре FreeBSD. Некоторые провайдеры, присутствующие в Solaris(TM), такой как `cpc`, отсутствуют в FreeBSD. Они могут появиться в будущих версиях FreeBSD. Кроме того, некоторые провайдеры, доступные в обеих операционных системах, несовместимы в том смысле, что их пробы имеют разные типы аргументов. Таким образом, скрипты `D`, написанные для Solaris(TM), могут работать или не работать без изменений в FreeBSD, и наоборот. + +Из-за различий в безопасности, только пользователь `root` может использовать DTrace в FreeBSD. В Solaris(TM) есть несколько проверок безопасности низкого уровня, которые пока отсутствуют в FreeBSD. Поэтому доступ к [.filename]#/dev/dtrace/dtrace# строго ограничился только пользователем `root`. + +DTrace распространяется под лицензией Common Development and Distribution License (`CDDL`). Чтобы ознакомиться с текстом этой лицензии в FreeBSD, см. [.filename]#/usr/src/cddl/contrib/opensolaris/OPENSOLARIS.LICENSE# или просмотрите её онлайн по адресу http://opensource.org/licenses/CDDL-1.0[http://opensource.org/licenses/CDDL-1.0]. Хотя ядро FreeBSD с поддержкой DTrace лицензировано под `BSD`, лицензия `CDDL` применяется при распространении модулей в бинарной форме или при загрузке бинарных файлов. + +[[dtrace-enable]] +== Включение поддержки DTrace + +В FreeBSD 9.2 и 10.0 поддержка DTrace встроена в ядро [.filename]#GENERIC#. Пользователям более ранних версий FreeBSD или тем, кто предпочитает статически компилировать поддержку DTrace, следует добавить следующие строки в пользовательский конфигурационный файл ядра и перекомпилировать ядро, следуя инструкциям в crossref:kernelconfig[kernelconfig,Настройка ядра FreeBSD]: + +[.programlisting] +.... +options KDTRACE_HOOKS +options DDB_CTF +makeoptions DEBUG=-g +makeoptions WITH_CTF=1 +.... + +Пользователи архитектуры AMD64 также должны добавить эту строку: + +[.programlisting] +.... +options KDTRACE_FRAME +.... + +Эта опция обеспечивает поддержку man:dtrace_fbt[4]. Хотя DTrace будет работать без этой опции, поддержка трассировки входов и выходов функций будет ограничена. + +После перезагрузки системы FreeBSD с новым ядром или загрузки модулей DTrace с помощью `kldload dtraceall`, установите текущий DTrace Toolkit (package:sysutils/dtrace-toolkit[]) — набор готовых скриптов для сбора системной информации. Включает скрипты для проверки открытых файлов, использования памяти, загрузки CPU и многое другое. Некоторые скрипты также присутствуют в базовой системе FreeBSD — см. [.filename]#/usr/share/dtrace#. + +[NOTE] +==== +Скрипты в каталоге [.filename]#/usr/share/dtrace# были специально портированы для FreeBSD. Не все скрипты из DTrace Toolkit будут работать на FreeBSD без изменений, и для некоторых может потребоваться доработка. +==== + +Набор инструментов DTrace включает множество скриптов на специальном языке DTrace. Этот язык называется D и очень похож на C++. Подробное обсуждение языка выходит за рамки данного документа. Обратитесь к странице man:d[7] для обзора языка D в FreeBSD. Язык D также подробно рассмотрен в https://www.illumos.org/books/dtrace/bookinfo.html[illumos Dynamic Tracing Guide]. + +[[dtrace-out-of-kernel]] +== Включение DTrace во внешних модулях ядра + +Чтобы добавить поддержку DTrace во внешний модуль ядра, что полезно для разработки и отладки, включите следующую строку в Makefile модуля: + +[.programlisting] +.... +CFLAGS+= -DKDTRACE_HOOKS +.... + +Этот флаг включает DTrace-хуки во время компиляции, позволяя проводить расширенную отладку и мониторинг модуля. Убедитесь, что модуль перекомпилирован после этого изменения, чтобы активировать функциональность DTrace. + +[[dtrace-using]] +== Использование DTrace + +Скрипты DTrace состоят из списка одного или нескольких _проб_ (точек инструментирования), где каждая проба связана с действием. Когда условие для пробы выполняется, запускается соответствующее действие. Например, действие может происходить при открытии файла, запуске процесса или выполнении строки кода. Действие может заключаться в записи некоторой информации или изменении контекстных переменных. Чтение и запись контекстных переменных позволяют пробам обмениваться информацией и совместно анализировать взаимосвязь различных событий. + +Для просмотра всех проб администратор может выполнить следующую команду: + +[source, shell] +.... +# dtrace -l | more +.... + +У каждого зонда есть `ID`, `PROVIDER` (например, `dtrace` или `fbt`), `MODULE` и `FUNCTION NAME`. Дополнительную информацию об этой команде можно найти в man:dtrace[1]. + +Примеры в этом разделе дают общее представление о том, как использовать два полностью поддерживаемых скрипта из DTrace Toolkit: [.filename]#hotkernel# и [.filename]#procsystime#. + +Скрипт [.filename]#hotkernel# предназначен для определения функции, которая использует наибольшее время ядра. Он выводит информацию, похожую на следующую: + +[source, shell] +.... +# cd /usr/local/share/dtrace-toolkit +# ./hotkernel +Sampling... Hit Ctrl-C to end. +.... + +Как указано, используйте комбинацию клавиш kbd:[Ctrl+C], чтобы остановить процесс. После завершения скрипт отобразит список функций ядра и информацию о времени, сортируя вывод в порядке возрастания времени: + +[source, shell] +.... +kernel`_thread_lock_flags 2 0.0% +0xc1097063 2 0.0% +kernel`sched_userret 2 0.0% +kernel`kern_select 2 0.0% +kernel`generic_copyin 3 0.0% +kernel`_mtx_assert 3 0.0% +kernel`vm_fault 3 0.0% +kernel`sopoll_generic 3 0.0% +kernel`fixup_filename 4 0.0% +kernel`_isitmyx 4 0.0% +kernel`find_instance 4 0.0% +kernel`_mtx_unlock_flags 5 0.0% +kernel`syscall 5 0.0% +kernel`DELAY 5 0.0% +0xc108a253 6 0.0% +kernel`witness_lock 7 0.0% +kernel`read_aux_data_no_wait 7 0.0% +kernel`Xint0x80_syscall 7 0.0% +kernel`witness_checkorder 7 0.0% +kernel`sse2_pagezero 8 0.0% +kernel`strncmp 9 0.0% +kernel`spinlock_exit 10 0.0% +kernel`_mtx_lock_flags 11 0.0% +kernel`witness_unlock 15 0.0% +kernel`sched_idletd 137 0.3% +0xc10981a5 42139 99.3% +.... + +Этот скрипт также работает с модулями ядра. Чтобы использовать эту возможность, запустите скрипт с ключом `-m`: + +[source, shell] +.... +# ./hotkernel -m +Sampling... Hit Ctrl-C to end. +^C +MODULE COUNT PCNT +0xc107882e 1 0.0% +0xc10e6aa4 1 0.0% +0xc1076983 1 0.0% +0xc109708a 1 0.0% +0xc1075a5d 1 0.0% +0xc1077325 1 0.0% +0xc108a245 1 0.0% +0xc107730d 1 0.0% +0xc1097063 2 0.0% +0xc108a253 73 0.0% +kernel 874 0.4% +0xc10981a5 213781 99.6% +.... + +Скрипт [.filename]#procsystime# захватывает и выводит время использования системных вызовов для заданного идентификатора процесса (`PID`) или имени процесса. В следующем примере был создан новый экземпляр [.filename]#/bin/csh#. Затем был запущен [.filename]#procsystime#, который оставался в ожидании, пока в другом экземпляре `csh` было набрано несколько команд. Вот результаты этого теста: + +[source, shell] +.... +# ./procsystime -n csh +Tracing... Hit Ctrl-C to end... +^C + +Elapsed Times for processes csh, + + SYSCALL TIME (ns) + getpid 6131 + sigreturn 8121 + close 19127 + fcntl 19959 + dup 26955 + setpgid 28070 + stat 31899 + setitimer 40938 + wait4 62717 + sigaction 67372 + sigprocmask 119091 + gettimeofday 183710 + write 263242 + execve 492547 + ioctl 770073 + vfork 3258923 + sigsuspend 6985124 + read 3988049784 +.... + +Как показано, системный вызов man:read[2] использовал наибольшее время в наносекундах, тогда как системный вызов man:getpid[2] использовал наименьшее количество времени. |