之前说明了systemtap在ubuntu上安装和测试的基本方法，这个以具体的内核函数的观察来实践一把，主要完成ubuntu上观测鼠标移动和亮度设置函数调用。主要步骤如下

通过代码确定鼠标移动和亮度设置的内核代码函数
通过stap -L确定stap是否能够识别这些函数
编写stap脚本，在函数call的时候进行一些新的打印
运行stap脚本，在ubuntu上滑动鼠标和调节亮度触发观测点

一.确定代码

鼠标移动代码


drivers/gpu/drm/radeon/radeon_cursor.c
radeon_crtc_cursor_move

亮度调节代码


drivers/gpu/drm/radeon/atombios_encoders.c
atombios_set_backlight_level

二.确定这些函数是否stap识别

鼠标移动


# stap -L 'module("radeon").function("radeon_crtc_cursor_move")'
module("radeon").function("radeon_crtc_cursor_move@drivers/gpu/drm/radeon/radeon_cursor.c:264") $crtc:struct drm_crtc* $x:int $y:int

亮度调节


# stap -L 'module("radeon").function("atombios_set_backlight_level")'
module("radeon").function("atombios_set_backlight_level@drivers/gpu/drm/radeon/atombios_encoders.c:94") $radeon_encoder:struct radeon_encoder* $level:u8 $args:DISPLAY_DEVICE_OUTPUT_CONTROL_PARAMETERS

三.编写stap脚本

在确定了stap能够识别这个函数之后，可以写观测脚本如下

观测鼠标移动


probe module("radeon").function("radeon_crtc_cursor_move").call
{
        printf("[func]%s :", probefunc());
        printf("x=%d y=%d\n", $x, $y);
        print_backtrace();
}

这里打印了函数名称，函数的入参x和y，函数的堆栈

观测亮度调节


probe module("radeon").function("atombios_set_backlight_level").call
{
        printf("[func]%s \n", probefunc());
        printf("level=%d \n", $level);
        printf("encoder_id=%d \n", $radeon_encoder->encoder_id);
        print_backtrace();
}

四运行stap脚本


stap -v test.stp

运行到pass 5时，可以开始进行测试了

这时候滑动鼠标和通过系统设置调节亮度时，stap这里会打印如下的日志

鼠标的


[func]radeon_crtc_cursor_move :x=779 y=428
 0xffffffffc03daab0 : radeon_crtc_cursor_move+0x0/0x50 [radeon]
 0xffffffffc01785d4
 0xffffffffc01785d4
 0xffffffffc01789da
 0xffffffffc015d30e
 0xffffffffc015d5a7
 0xffffffffc03b204e : radeon_drm_ioctl+0x4e/0x80 [radeon]
 0xffffffffa0135021 : __x64_sys_ioctl+0x91/0xc0 [kernel]
 0xffffffffa09f2ed1 : do_syscall_64+0x61/0xb0 [kernel]
 0xffffffffa0c0007c : entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xae [kernel]

亮度的


[func]atombios_set_backlight_level
level=156
encoder_id=33
 0xffffffffc042ba70 : atombios_set_backlight_level+0x0/0x180 [radeon]
 0xffffffffc042bc20 : radeon_atom_backlight_update_status+0x30/0x40 [radeon]
 0xffffffffa045206b : backlight_device_set_brightness+0x6b/0xd0 [kernel]
 0xffffffffa0452131 : brightness_store+0x61/0x80 [kernel]
 0xffffffffa058bc57 : dev_attr_store+0x17/0x30 [kernel]
 0xffffffffa01e007e : sysfs_kf_write+0x3e/0x50 [kernel]
 0xffffffffa01df188 : kernfs_fop_write_iter+0x138/0x1c0 [kernel]
 0xffffffffa011b377 : new_sync_write+0x117/0x1b0 [kernel]
 0xffffffffa011db55 : vfs_write+0x185/0x250 [kernel]
 0xffffffffa011dda7 : ksys_write+0x67/0xe0 [kernel]
 0xffffffffa011de3a : __x64_sys_write+0x1a/0x20 [kernel]
 0xffffffffa09f2ed1 : do_syscall_64+0x61/0xb0 [kernel]
 0xffffffffa0c0007c : entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xae [kernel]
 0xffffffffa0c0007c : entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xae [kernel]
 0xffffffffa0451b50 : brightness_show+0x0/0x30 [kernel]
 0xffffffffa058c80d : dev_attr_show+0x1d/0x40 [kernel]
 0xffffffffa01e0841 : sysfs_kf_seq_show+0xa1/0x100 [kernel]
 0xffffffffa01de9e7 : kernfs_seq_show+0x27/0x30 [kernel]
 0xffffffffa014ba00 : seq_read_iter+0x120/0x450 [kernel]
 0xffffffffa01df4a0 : kernfs_fop_read_iter+0x150/0x1b0 [kernel]
 0xffffffffa011b1d0 : new_sync_read+0x110/0x1a0 [kernel]
 0xffffffffa011d93e : vfs_read+0xfe/0x190 [kernel]
 0xffffffffa011dc87 : ksys_read+0x67/0xe0 [kernel]
 0xffffffffa011dd1a : __x64_sys_read+0x1a/0x20 [kernel]
 0xffffffffa09f2ed1 : do_syscall_64+0x61/0xb0 [kernel]
 0xffffffffa0c0007c : entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xae [kernel]
 0xffffffffa0c0007c : entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xae [kernel]

至此，就可以通过stap完成对内核函数的观测。只要stap能够识别到内核的函数，就能正常的观测。

这里再解释一下stap默认的函数意思


1.kernel.function("function")  这是指的内核的功能函数
2.module("module").function("function")  这是模块的功能函数
3.probe begin {
  printf ("hello world\n")
}  在观测前打印
4.thread_indent() 返回时间戳+进程名+线程id  例如
1159 ftp(7223) 
5.target（） 如果stap使用 stap -x PID 这里可以用
 if (pid() == target()) 来筛选观测的应用
6.$var 是表述一个变量 例如
printf("x=%d y=%d\n", $x, $y);
这个变量可以通过stap -L 查看到，然后根据实际情况去printf就行
print_backtrace() 打印内核堆栈回溯
ppfunc()  返回从中解析的函数名

如果想观测一个内核文件所有的函数是否被调用，可以


probe module("radeon").function("*@drivers/gpu/drm/radeon/radeon_cursor.c").call

这里格式应该是


function@path:line

如果取


*@path 也就是
*@drivers/gpu/drm/radeon/radeon_cursor.c

代表这个文件的所有函数都观测

参考链接

https://sourceware.org/systemtap/tutorial/tutorialli1.html
https://spacewander.gitbooks.io/systemtapbeginnersguide_zh/content/
https://sourceware.org/systemtap/tapsets/
https://sourceware.org/systemtap/examples/
https://sourceware.org/systemtap/SystemTap_Beginners_Guide/
https://sourceware.org/systemtap/langref/
https://sourceware.org/systemtap/man/index.html

当然，stap也可以观测用户程序，后续有时间再演示吧

目录

一.确定代码

二.确定这些函数是否stap识别

三.编写stap脚本

四 运行stap脚本

参考链接

四运行stap脚本