Linux动态观测神器bpftrace的5种探针、7个常见内置变量和常见操作？

文章目录

简介
5种探针
内置变量：
安装
实操
- 内核态：
- 返回值：
- 多个函数
- 用户态
- if语句
- 查看支持的观测点
其他
参考

简介

bpftrace使用 LLVM 作为后端将脚本编译为 BPF 字节码，利用 BCC（BPF Compiler Collection）与 Linux BPF 系统进行交互。

5种探针

kprobe：跟踪内核函数的入口。
kretprobe：跟踪内核函数的返回。
uprobe：跟踪用户空间函数的入口。
uretprobe：跟踪用户空间函数的返回。
tracepoint：跟踪内核中的 tracepoint。

内置变量：

arg0 到 argN：代表内核或用户空间探针的参数。
retval：代表内核或用户空间探针的返回值。
pid：当前进程的进程 ID。
tid：当前线程的线程 ID。
comm：当前进程的命令名称。
cpu：当前进程所在的 CPU。
nsecs：自系统启动以来的纳秒数。

安装

添加 BPFtools 仓库：

curl https://repos.baslab.org/rhel/7/bpftools/bpftools.repo --output /etc/yum.repos.d/bpftools.repo

安装 bpftrace：

sudo yum install bpftrace bpftrace-tools bpftrace-doc bcc-static bcc-tools

实操

内核态：

bpftrace -e 'kprobe:ib_umem_get { printf("ib_umem_get called with args: %d %d\n", arg0, arg1); }'

返回值：

bpftrace -e 'kretprobe:ib_umem_get { printf("ib_umem_get returned %d\n", retval); }'

多个函数

执行：bpftrace test.bt
test.bt内容：

#!/usr/bin/env bpftrace

// 跟踪函数 func1，并打印前四个参数
kprobe:func1
{
    printf("func1 called with args: %d %d %d %d\n", arg0, arg1, arg2, arg3);
}

// 跟踪函数 func2，并打印前四个参数
kprobe:func2
{
    printf("func2 called with args: %d %d %d %d\n", arg0, arg1, arg2, arg3);
}

用户态

bpftrace -e 'uprobe:/path/to/my/exec:test_esec { printf("test_esec started\\n"); }'

so等无法直接访问

if语句

bpftrace -e 'uprobe:/path/to/my/exec:test_esec { if (comm == "exec") {printf("test_esec started\\n"); }}'

查看支持的观测点

bpftrace -l

可以用grep部分头部，进而设置更多观测函数，比如 bpftrace -l | grep :ib_ 、bpftrace -l | grep mlx5_ib_ 等。

其他

访问参数字符串：printf("%s", str(arg1)); 根据arg1是否是指针可能需要转换
根据参数偏移访问：`printf(“%s”, str(*(arg1+100)));``
根据每种应用写bt脚本，既有app，也有kernel，观测效果不错
bt脚本观测解析arg的时候要注意偏移，可以结合crash、gdb等方法。
crash中struct的方式 ptype -o struct xxx，gdb中struct的方式 ptype /o struct xxx。详细参考兄弟篇：https://blog.csdn.net/essencelite/article/details/132074198