[置顶] 泰晓 RISC-V 实验箱,配套 30+ 讲嵌入式 Linux 系统开发公开课
[置顶] Linux Lab v1.4 升级部分内核到 v6.10,新增泰晓 RISC-V 实验箱支持,新增最小化内核配置支持大幅提升内核编译速度,在单终端内新增多窗口调试功能等Linux Lab 发布 v1.4 正式版,升级部分内核到 v6.10,新增泰晓实验箱支持
[置顶] 泰晓社区近日发布了一款儿童益智版 Linux 系统盘,集成了数十个教育类与益智游戏类开源软件国内首个儿童 Linux 系统来了,既可打字编程学习数理化,还能下棋研究数独提升智力
推荐一款轻量级 eBPF 前端工具 ply
By Jianguo Sun of TinyLab.org Oct 11, 2020
Overview
ply 是 eBPF 的 front-end 前端工具之一,专为 embedded Linux systems 开发,采用 C 语言编写,只需 libc 和内核支持 BPF 就可以运行,不需要外部 kernel 模块,不需要 LLVM,不需要 python。
ply 由瑞典工程师 Tobias Waldekranz 开发,其项目主页是 PLY Light-weight Dynamic Tracer for Linux 。
使用非常灵活和轻量级,编辑一种类 C 语言的脚本,然后利用内核 eBPF 来收集和探测内核数据,比如打印出内核函数的调用栈,获取内核变量等,是学习内核,进行嵌入式 Linux 系统开发调试的利器!
本文记录 ply 的编译及使用过程,实验例程源码都已上传到 https://github.com/jgsun/buildroot。
内核配置
注意: 为顺利使用 ply,内核需要比较新的版本,并且支持 eBPF 和 FTRACE,选择如下配置:
CONFIG_KPROBES=y
CONFIG_HAVE_DYNAMIC_FTRACE=y
CONFIG_HAVE_DYNAMIC_FTRACE_WITH_REGS=y
CONFIG_HAVE_FTRACE_MCOUNT_RECORD=y
CONFIG_FTRACE=y
CONFIG_DYNAMIC_FTRACE=y
CONFIG_BPF=y
CONFIG_BPF_SYSCALL=y
本文实验中所采用内核版本为 Linux v5.8.4。
ply 编译
交叉编译
请提前准备好交叉编译器,大部分 Linux 发行版都提供 ARM64 交叉编译器,直接用包管理工具安装即可,以 Ubuntu 为例:
$ sudo apt-get install gcc-aarch64-linux-gnu
交叉编译步骤举例如下:
$ git clone https://github.com/wkz/ply
$ ./autogen.sh
// 先安装到本地目录下
$ ./configure --host=aarch64-linux-gnu --prefix=~/usr
$ make
$ make install
查看安装目录 ~/usr
:
~/usr$ tree
.
|-- include
| `-- ply
| |-- arch.h
| |-- buffer.h
| |-- func.h
| |-- internal.h
| |-- ir.h
| |-- kallsyms.h
| |-- node.h
| |-- perf_event.h
| |-- ply.h
| |-- printxf.h
| |-- provider.h
| |-- sym.h
| |-- syscall.h
| |-- type.h
| `-- utils.h
|-- lib
| |-- libply.a
| |-- libply.la
| |-- libply.so -> libply.so.0.0.0
| |-- libply.so.0 -> libply.so.0.0.0
| `-- libply.so.0.0.0
|-- sbin
| `-- ply
`-- share
`-- doc
`-- ply
|-- COPYING
`-- README.md
7 directories, 23 files
将 lib 目录的库文件和 sbin 目录的可执行文件 ply 拷贝到 target 板卡的文件系统即可使用,例如:
主机:
~/usr$ scp -P 22 lib/* root@192.168.122.46:/lib
~/usr$ scp -P 22 sbin/ply root@192.168.122.46:~/bin
目标板卡:
root@~/bin# ./ply -v
ply 2.1.1-11-g6aabe5f (linux-version:267277~4.20.13)
root@~/bin# uname -a
Linux qemu-aarch64 5.8.4 #4 SMP Fri Oct 16 11:05:52 CST 2020 aarch64 GNU/Linux
使用 buildroot 编译
ply 项目采用 GNU’s autotools build 系统,非常容易集成到 buildroot,首先在 buildroot 添加 ply package,然后执行 make ply
编译即可。
可以从 buildroot/package/ply 下载,也可以参考下述 patch 修改:
diff --git a/package/Config.in b/package/Config.in
index cb6d8e0e01..7dd278242e 100644
--- a/package/Config.in
+++ b/package/Config.in
@@ -2321,6 +2321,7 @@ menu "System tools"
source "package/openrc/Config.in"
source "package/openvmtools/Config.in"
source "package/pamtester/Config.in"
+ source "package/ply/Config.in"
source "package/polkit/Config.in"
source "package/powerpc-utils/Config.in"
source "package/procps-ng/Config.in"
diff --git a/package/ply/.Config.in.swp b/package/ply/.Config.in.swp
new file mode 100644
index 0000000000..1193f698fb
Binary files /dev/null and b/package/ply/.Config.in.swp differ
diff --git a/package/ply/Config.in b/package/ply/Config.in
new file mode 100644
index 0000000000..258a59b6fd
--- /dev/null
+++ b/package/ply/Config.in
@@ -0,0 +1,11 @@
+config BR2_PACKAGE_PLY
+ bool "ply"
+ depends on BR2_x86_64 || BR2_aarch64 || BR2_arm || BR2_ppc # needs <cpuid.h>
+ depends on BR2_TOOLCHAIN_USES_UCLIBC || BR2_TOOLCHAIN_USES_GLIBC
+ help
+ ply dynamically instruments the running kernel to aggregate and
+ extract user-defined data. It compiles an input program to one or
+ more Linux bpf(2) binaries and attaches them to arbitrary points
+ in the kernel using kprobes and tracepoints.
+
+ https://wkz.github.io/ply/
diff --git a/package/ply/ply.mk b/package/ply/ply.mk
new file mode 100644
index 0000000000..298ea4acf2
--- /dev/null
+++ b/package/ply/ply.mk
@@ -0,0 +1,15 @@
+################################################################################
+#
+# ply
+#
+################################################################################
+
+PLY_VERSION = 2.1.1
+PLY_SITE = https://github.com/wkz/ply/releases/download/$(PLY_VERSION)
+# fetched from Github, with no configure script
+PLY_AUTORECONF = YES
+PLY_DEPENDENCIES = host-bison host-flex
+PLY_LICENSE = GPL-2.0+
+PLY_LICENSE_FILES = COPYING
+
+$(eval $(autotools-package))
ply 示例
网址 root/ply 有部分示例。clone 编译可直接使用:
$ git clone https://github.com/jgsun/buildroot
$ cd buildroot && make qemu_aarch64_virt-fun_defconfig && make
$ qemu-system-aarch64 -M virt \
-cpu cortex-a57 -nographic -smp 4 -m 512 \
-kernel output/images/Image \
-append "root=/dev/ram0 console=ttyAMA0 kmemleak=on loglevel=8" \
-netdev type=tap,ifname=tap0,id=eth0,script=board/qemu/scripts/qemu-ifup_virbr0,queues=2 \
-device virtio-net-pci,netdev=eth0,mac='00:00:00:01:00:01',vectors=6,mq=on
打印出内核函数的调用栈
本 ply 示例打印出函数 rtnetlink_rcv
的调用栈:
root@~# cat netlink.ply
#!/usr/bin/env ply
kprobe:rtnetlink_rcv
{
print(stack);
}
运行 sshnetlink.ply
,然后在另外一个终端通过 ssh 登录 qemu aarch64 board,执行 ip addr show dev eth0
命令:
$ ssh -p 22 root@192.168.122.46
root@~# ip addr show dev eth0
3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
link/ether 00:00:00:01:00:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.122.46/24 brd 192.168.122.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::200:ff:fe01:1/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
netlink.ply
就会打印出 rtnetlink_rcv
的调用栈:
root@~# ./netlink.ply
ply: active
rtnetlink_rcv
netlink_sendmsg+408
____sys_sendmsg+592
___sys_sendmsg+136
__sys_sendmsg+112
__arm64_sys_sendmsg+40
el0_svc_common.constprop.3+144
do_el0_svc+116
el0_sync_handler+280
el0_sync+320
rtnetlink_rcv
netlink_sendmsg+408
____sys_sendmsg+592
___sys_sendmsg+136
__sys_sendmsg+112
__arm64_sys_sendmsg+40
el0_svc_common.constprop.3+144
do_el0_svc+116
el0_sync_handler+280
el0_sync+320
rtnetlink_rcv
netlink_sendmsg+408
__sys_sendto+224
__arm64_sys_sendto+44
el0_svc_common.constprop.3+144
do_el0_svc+116
el0_sync_handler+280
el0_sync+320
获取打开文件的进程信息
本 ply 示例打印出发起系统调用 do_sys_open
打开文件的进程名,进程 pid
和文件名(第一个参数):
#!/usr/bin/env ply
kprobe:do_sys_open
{
printf("%v(%v): %s\n",
comm, pid, str(arg1));
}
运行结果:
root@~/ply# ./opensnoop.ply
ply: active
dropbear ( 128): /dev/urandom
dropbear ( 128): /proc/timer_list
syslogd ( 60): /var/log/messages
dropbear ( 128): /proc/interrupts
dropbear ( 128): /proc/loadavg
dropbear ( 128): /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
dropbear ( 128): /proc/net/netstat
dropbear ( 128): /proc/net/dev
dropbear ( 128): /proc/net/tcp
dropbear ( 128): /proc/net/rt_cache
参考文档
猜你喜欢:
- 我要投稿:发表原创技术文章,收获福利、挚友与行业影响力
- 知识星球:独家 Linux 实战经验与技巧,订阅「Linux知识星球」
- 视频频道:泰晓学院,B 站,发布各类 Linux 视频课
- 开源小店:欢迎光临泰晓科技自营店,购物支持泰晓原创
- 技术交流:Linux 用户技术交流微信群,联系微信号:tinylab
支付宝打赏 | 微信打赏 | |
请作者喝杯咖啡吧 |