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author: Brendan Gregg
category: 技术
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- date: '2016-12-15 13:52:43'
  message: 翻译辛苦了
  postip: 116.226.245.29
  username: 来自上海的 Chrome 55.0|Windows 7 用户
- date: '2016-12-15 19:00:47'
  message: Linux内核击败其他操作系统的主要原因就是其强大的生命力，从内核对新事物的接受能力就可见一斑。
  postip: 218.94.18.124
  username: 来自江苏南京的 Firefox 52.0|Windows 10 用户
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date: '2016-12-15 12:22:00'
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excerpt: 随着 BPF 追踪系统（基于时间采样）最后一个主要功能被合并至 Linux 4.9-rc1 版本的内核中，现在 Linux 内核拥有类似 DTrace
  的原生追踪功能。这个帖子将告诉你怎么去用这些 BPF 提供的前端工具，以及畅谈这项技术将会何去何从。
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- 性能
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- DTrace
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title: Linux 中的 DTrace ：BPF 进入 4.9 内核
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translator: BriFuture
updated: '2016-12-15 12:22:00'
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> 
> 本文作者 [Brendan Gregg](http://www.brendangregg.com/) 目前是 Netflix 的高级性能架构师 ，他在那里做大规模计算机性能设计、分析和调优。他是《Systems Performance》等技术书的作者，因在系统管理员方面的成绩，获得过 2013年 USENIX LISA 大奖。他之前是 SUN 公司是性能领头人和内核工程师，研究存储和网络性能。他也发明和开发过一大波性能分析工具，很多已集成到操作系统中了 。
> 
> 
> 


随着 BPF 追踪系统（基于时间采样）最后一个主要功能被合并至 Linux 4.9-rc1 版本的内核中，现在 Linux 内核拥有类似 DTrace 的原生追踪功能。DTrace 是 Solaris 系统中的高级追踪器。对于长期使用 DTrace 的用户和专家，这将是一个振奋人心的里程碑！现在在 Linux 系统上，你可以在生产环境中使用安全的、低负载的定制追踪系统，通过执行时间的柱状图和频率统计等信息，分析应用的性能以及内核。


![](/images/p/201612/15/122148mch4g3sfkk7uc9hf.jpg)


用于 Linux 的追踪项目有很多，但是这个最终被合并进 Linux 内核的技术从一开始就根本不是一个追踪项目：它是最开始是用于<ruby> 伯克利包过滤器 <rp>  （ </rp> <rt>  Berkeley Packet Filter </rt> <rp>  ） </rp></ruby>（BPF）的增强功能。这些补丁允许 BPF 重定向数据包，从而创建软件定义网络（SDN）。久而久之，对事件追踪的支持就被添加进来了，使得程序追踪可用于 Linux 系统。


尽管目前 BPF 没有像 DTrace 一样的高级语言，但它所提供的前端已经足够让我创建很多 BPF 工具了，其中有些是基于我以前的 [DTraceToolkit](https://github.com/opendtrace/toolkit)。这个帖子将告诉你怎么去用这些 BPF 提供的前端工具，以及畅谈这项技术将会何去何从。


![](/images/p/201612/15/122242u33plex1xg11xk8p.png)


### 示例


我已经将基于 BPF 的追踪工具添加到了开源的 [bcc](https://github.com/iovisor/bcc) 项目里（感谢 PLUMgrid 公司的 Brenden Blanco 带领 bcc 项目的发展）。详见 [bcc 安装](https://github.com/iovisor/bcc/blob/master/INSTALL.md) 手册。它会在 `/usr/share/bcc/tools` 目录下添加一系列工具，包括接下来的那些工具。


捕获新进程：



```
# execsnoop
PCOMM            PID    RET ARGS
bash             15887    0 /usr/bin/man ls
preconv          15894    0 /usr/bin/preconv -e UTF-8
man              15896    0 /usr/bin/tbl
man              15897    0 /usr/bin/nroff -mandoc -rLL=169n -rLT=169n -Tutf8
man              15898    0 /usr/bin/pager -s
nroff            15900    0 /usr/bin/locale charmap
nroff            15901    0 /usr/bin/groff -mtty-char -Tutf8 -mandoc -rLL=169n -rLT=169n
groff            15902    0 /usr/bin/troff -mtty-char -mandoc -rLL=169n -rLT=169n -Tutf8
groff            15903    0 /usr/bin/grotty

```

硬盘 I/O 延迟的柱状图：



```
# biolatency -m
Tracing block device I/O... Hit Ctrl-C to end.
^C
     msecs           : count     distribution
       0 -> 1        : 96       |************************************  |
       2 -> 3        : 25       |*********                             |
       4 -> 7        : 29       |***********                           |
       8 -> 15       : 62       |***********************               |
      16 -> 31       : 100      |**************************************|
      32 -> 63       : 62       |***********************               |
      64 -> 127      : 18       |******                                |

```

追踪慢于 5 毫秒的 ext4 常见操作：



```
# ext4slower 5
Tracing ext4 operations slower than 5 ms
TIME     COMM           PID    T BYTES   OFF_KB   LAT(ms) FILENAME
21:49:45 supervise      3570   W 18      0           5.48 status.new
21:49:48 supervise      12770  R 128     0           7.55 run
21:49:48 run            12770  R 497     0          16.46 nsswitch.conf
21:49:48 run            12770  R 1680    0          17.42 netflix_environment.sh
21:49:48 run            12770  R 1079    0           9.53 service_functions.sh
21:49:48 run            12772  R 128     0          17.74 svstat
21:49:48 svstat         12772  R 18      0           8.67 status
21:49:48 run            12774  R 128     0          15.76 stat
21:49:48 run            12777  R 128     0           7.89 grep
21:49:48 run            12776  R 128     0           8.25 ps
21:49:48 run            12780  R 128     0          11.07 xargs
21:49:48 ps             12776  R 832     0          12.02 libprocps.so.4.0.0
21:49:48 run            12779  R 128     0          13.21 cut
[...]

```

追踪新建的 TCP 活跃连接（`connect()`）:



```
# tcpconnect
PID    COMM         IP SADDR            DADDR            DPORT
1479   telnet       4  127.0.0.1        127.0.0.1        23
1469   curl         4  10.201.219.236   54.245.105.25    80
1469   curl         4  10.201.219.236   54.67.101.145    80
1991   telnet       6  ::1              ::1              23
2015   ssh          6  fe80::2000:bff:fe82:3ac fe80::2000:bff:fe82:3ac 22

```

通过跟踪 `getaddrinfo()`/`gethostbyname()` 库的调用来追踪 DNS 延迟：



```
# gethostlatency
TIME      PID    COMM          LATms HOST
06:10:24  28011  wget          90.00 www.iovisor.org
06:10:28  28127  wget           0.00 www.iovisor.org
06:10:41  28404  wget           9.00 www.netflix.com
06:10:48  28544  curl          35.00 www.netflix.com.au
06:11:10  29054  curl          31.00 www.plumgrid.com
06:11:16  29195  curl           3.00 www.facebook.com
06:11:25  29404  curl          72.00 foo
06:11:28  29475  curl           1.00 foo

```

按类别划分 VFS 操作的时间间隔统计：



```
# vfsstat
TIME         READ/s  WRITE/s CREATE/s   OPEN/s  FSYNC/s
18:35:32:       231       12        4       98        0
18:35:33:       274       13        4      106        0
18:35:34:       586       86        4      251        0
18:35:35:       241       15        4       99        0

```

对一个给定的 PID，通过内核和用户堆栈轨迹来追踪 CPU 处理之外的时间（由内核进行统计）：



```
# offcputime -d -p 24347
Tracing off-CPU time (us) of PID 24347 by user + kernel stack... Hit Ctrl-C to end.
^C
[...]
    ffffffff810a9581 finish_task_switch
    ffffffff8185d385 schedule
    ffffffff81085672 do_wait
    ffffffff8108687b sys_wait4
    ffffffff81861bf6 entry_SYSCALL_64_fastpath
    --
    00007f6733a6b64a waitpid
    -                bash (24347)
        4952

    ffffffff810a9581 finish_task_switch
    ffffffff8185d385 schedule
    ffffffff81860c48 schedule_timeout
    ffffffff810c5672 wait_woken
    ffffffff8150715a n_tty_read
    ffffffff815010f2 tty_read
    ffffffff8122cd67 __vfs_read
    ffffffff8122df65 vfs_read
    ffffffff8122f465 sys_read
    ffffffff81861bf6 entry_SYSCALL_64_fastpath
    --
    00007f6733a969b0 read
    -                bash (24347)
        1450908

```

追踪 MySQL 查询延迟（通过 USDT 探针）：



```
# mysqld_qslower `pgrep -n mysqld`
Tracing MySQL server queries for PID 14371 slower than 1 ms...
TIME(s)        PID          MS QUERY
0.000000       18608   130.751 SELECT * FROM words WHERE word REGEXP '^bre.*n$'
2.921535       18608   130.590 SELECT * FROM words WHERE word REGEXP '^alex.*$'
4.603549       18608    24.164 SELECT COUNT(*) FROM words
9.733847       18608   130.936 SELECT count(*) AS count FROM words WHERE word REGEXP '^bre.*n$'
17.864776      18608   130.298 SELECT * FROM words WHERE word REGEXP '^bre.*n$' ORDER BY word

```

监测 pam 库并使用多种追踪工具观察登录请求：



```
# trace 'pam:pam_start "%s: %s", arg1, arg2'
TIME     PID    COMM         FUNC             -
17:49:45 5558   sshd         pam_start        sshd: root
17:49:47 5662   sudo         pam_start        sudo: root
17:49:49 5727   login        pam_start        login: bgregg

```

bcc 项目里的很多工具都有帮助信息（`-h` 选项），并且都应该包含有示例的 man 页面和文本文件。


### 必要性


2014 年，Linux 追踪程序就有一些内核相关的特性（来自 `ftrace` 和 `pref_events`），但是我们仍然要转储并报告进程数据，这种几十年前的老技术有很多的限制。你不能频繁地访问进程名、函数名、堆栈轨迹或内核中的任意的其它数据。你不能在将变量保存到一个监测事件里，又在另一个事件里访问它们，这意味着你不能在你需要的地方计算延迟（或者说时间增量）。你也不能创建一个内核内部的延迟柱状图，也不能追踪 USDT 探针，甚至不能写个自定义的程序。DTrace 可以做到所有这些，但仅限于 Solaris 或 BSD 系统。在 Linux 系统中，有些不在主线内核的追踪器，比如 SystemTap 就可以满足你的这些需求，但它也有自身的不足。（理论上说，你可以写一个基于探针的内核模块来满足需求-但实际上没人这么做。）


2014 年我加入了 Netflix cloud performance 团队。做了这么久的 DTrace 方面的专家，转到 Linux 对我来说简直不可思议。但我确实这么做了，而且遇到了巨大的挑战：在应用快速变化、采用微服务架构和分布式系统的情况下，调优 Netflix cloud。有时要用到系统追踪，而我之前是用的 DTrace。在 Linux 系统上可没有 DTrace，我就开始用 Linux 内核内建的 `ftrace` 和 `perf_events` 工具，构建了一个追踪工具（[perf-tools](https://github.com/brendangregg/perf-tools)）。这些工具很有用，但有些工作还是没法完成，尤其是延迟柱状图以及堆栈踪迹计数。我们需要的是内核追踪的可程序化。


### 发生了什么？


BPF 将程序化的功能添加到现有的内核追踪工具中（`tracepoints`、`kprobes`、`uprobes`）。在 Linux 4.x 系列的内核里，这些功能大大加强了。


时间采样是最主要的部分，它被 Linux 4.9-rc1 所采用（[patchset](https://lkml.org/lkml/2016/9/1/831)）。十分感谢 Alexei Starovoitov（在 Facebook 致力于 BPF 的开发），他是这些 BPF 增强功能的主要开发者。


Linux 内核现在内建有以下这些特性（自 2.6 版本到 4.9 版本之间增加）：


* 内核级的动态追踪（BPF 对 `kprobes` 的支持）
* 用户级的动态追踪（BPF 对 `uprobes` 的支持）
* 内核级的静态追踪（BPF 对 `tracepoints` 的支持）
* 时间采样事件（BPF 的 `pref_event_open`）
* PMC 事件（BPF 的 `pref_event_open`）
* 过滤器（通过 BPF 程序）
* 调试输出（`bpf_trace_printk()`）
* 按事件输出（`bpf_perf_event_output()`）
* 基础变量（全局的和每个线程的变量，基于 BPF 映射）
* 关联数组（通过 BPF 映射）
* 频率计数（基于 BPF 映射）
* 柱状图（2 的冥次方、线性及自定义，基于 BPF 映射）
* 时间戳和时间增量（`bpf_ktime_get_ns()`，和 BPF 程序）
* 内核态的堆栈轨迹（BPF 栈映射）
* 用户态的堆栈轨迹 (BPF 栈映射)
* 重写 ring 缓存（`pref_event_attr.write_backward`）


我们采用的前端是 bcc，它同时提供 Python 和 lua 接口。bcc 添加了：


* 用户级静态追踪（基于 `uprobes` 的 USDT 探针）
* 调试输出（Python 中调用 `BPF.trace_pipe()` 和 `BPF.trace_fields()` 函数 ）
* 按事件输出（`BPF_PERF_OUTPUT` 宏和 `BPF.open_perf_buffer()`）
* 间隔输出（`BPF.get_table()` 和 `table.clear()`）
* 打印柱状图（`table.print_log2_hist()`）
* 内核级的 C 结构体导航（bcc 重写器映射到 `bpf_probe_read()` 函数）
* 内核级的符号解析（`ksym()`、 `ksymaddr()`）
* 用户级的符号解析（`usymaddr()`）
* BPF 跟踪点支持（通过 `TRACEPOINT_PROBE`）
* BPF 堆栈轨迹支持（包括针对堆栈框架的 `walk` 方法）
* 其它各种辅助宏和方法
* 例子（位于 `/examples` 目录）
* 工具（位于 `/tools` 目录）
* 教程（`/docs/tutorial*.md`）
* 参考手册（`/docs/reference_guide.md`）


直到最新也是最主要的特性被整合进来，我才开始写这篇文章，现在它在 4.9-rc1 内核中。我们还需要去完成一些次要的东西，还有另外一些事情要做，但是现在我们所拥有的已经值得欢呼了。现在 Linux 拥有了内建的高级追踪能力。


### 安全性


设计 BPF 及其增强功能时就考虑到生产环境级安全，它被用在大范围的生产环境里。不过你想的话，你还是可以找到一个挂起内核的方法。这种情况是偶然的，而不是必然，类似的漏洞会被快速修复，尤其是当 BPF 合并入了 Linux。因为 Linux 可是公众的焦点。


在开发过程中我们碰到了一些非 BPF 的漏洞，它们需要被修复：rcu 不可重入，这可能导致内核由于 funccount 挂起，在 4.6 内核版本中这个漏洞被 “bpf: map pre-alloc” 补丁集所修复，旧版本内核的漏洞 bcc 有个临时处理方案。还有一个是 uprobe 的内存计算问题，这导致 uprobe 分配内存失败，在 4.8 内核版本这个漏洞由 “uprobes: Fix the memcg accounting” 补丁所修复，并且该补丁还将被移植到之前版本的内核中（例如，它现在被移植到了 4.4.27 和 4.4.0-45.66 版本中）。


### 为什么 Linux 追踪用了这么久才加进来？


首要任务被分到了若干追踪器中间：这些不是某个追踪器单个的事情。想要了解更多关于这个或其它方面的问题，可以看一看我在 2014 年 [tracing summit 上的讲话](http://www.slideshare.net/brendangregg/from-dtrace-to-linux)。我忽视了部分方案的反面影响：有些公司发现其它追踪器（SystemTap 和 LTTng）能满足他们的需求，尽管他们乐于听到 BPF 的开发进程，但考虑到他们现有的解决方案，帮助 BPF 的开发就不那么重要了。


BPF 仅在近两年里在追踪领域得到加强。这一过程原本可以更快的，但早期缺少全职从事于 BPF 追踪的工程师。Alexei Starovoitov (BPF 领导者)，Brenden Blanco (bcc 领导者)，我还有其它一些开发者，都有其它的事情要做。我在 Netflix 公司花了大量时间（志愿地），大概有 7% 的时间是花在 BPF 和 bcc 上。某种程度上这不是我的首要任务，因为我还有自己的工作（包括我的 perf-tools，一个可以工作在旧版本内核上的程序）。


现在BPF 追踪器已经推出了，已经有科技公司开始寻找会 BPF 的人了。但我还是推荐 [Netflix 公司](http://www.brendangregg.com/blog/2016-03-30/working-at-netflix-2016.html)。（如果你为了 BPF 而要聘请我，那我还是十分乐于待在 Netflix 公司的！）


### 使用简单


DTrace 和 bcc/BPF 现在的最大区别就是哪个更好使用。这取决于你要用 BPF 追踪做什么了。如果你要


* **使用 BPF 工具/度量**：应该是没什么区别的。工具的表现都差不多，图形用户界面都能取得类似度量指标。大部分用户通过这种方式使用 BPF。
* **开发工具/度量**：bcc 的开发可难多了。DTrace 有一套自己的简单语言，D 语音，和 awk 语言相似，而 bcc 使用已有的语言（C 语言，Python 和 lua）及其类库。一个用 C 和 Python 写的 bcc 工具与仅仅用 D 语言写出来的工具相比，可能要多十多倍行数的代码，或者更多。但是很多 DTrace 工具用 shell 封装来提供参数和差错检查，会让代码变得十分臃肿。编程的难处是不同的：重写 bcc 更需要巧妙性，这导致某些脚本更加难开发。（尤其是 `bpf_probe_read()` 这类的函数，需要了解更多 BPF 的内涵知识）。当计划改进 bcc 时，这一情形将得到改善。
* **运行常见的命令**：十分相近。通过 `dtrace` 命令，DTrace 能做很多事，但 bcc 有各种工具，`trace`、`argdist`、`funccount`、`funclatency` 等等。
* **编写自定义的特殊命令**：使用 DTrace 的话，这就没有必要了。允许定制消息快速传递和系统快速响应，DTrace 的高级分析很快。而 bcc 现在受限于它的多种工具以及它们的适用范围。


简单来说，如果你只使用 BPF 工具的话，就不必关注这些差异了。如果你经验丰富，是个开发者（像我一样），目前 bcc 的使用更难一些。


举一个 bcc 的 Python 前端的例子，下面是追踪硬盘 I/O 并打印出 I/O 大小的柱状图代码：



```
from bcc import BPF
from time import sleep

# load BPF program
b = BPF(text="""
#include <uapi/linux/ptrace.h>
#include <linux/blkdev.h>

BPF_HISTOGRAM(dist);

int kprobe__blk_account_io_completion(struct pt_regs *ctx, struct request *req)
{
    dist.increment(bpf_log2l(req->__data_len / 1024));
    return 0;
}
""")

# header
print("Tracing... Hit Ctrl-C to end.")

# trace until Ctrl-C
try:
    sleep(99999999)
except KeyboardInterrupt:
    print

# output
b["dist"].print_log2_hist("kbytes")

```

注意 Python 代码中嵌入的 C 语句（`text=`）。


这就完成了任务，但仍有改进的空间。好在我们有时间去做：人们使用 Linux 4.9 并能用上 BPF 还得好几个月呢，所以我们有时间来制造工具和前端。


### 高级语言


前端越简单，比如高级语言，所改进的可能就越不如你所期望的。绝大多数人使用封装好的工具（和图形界面），仅有少部分人能写出这些工具。但我不反对使用高级语言，比如 SystemTap，毕竟已经开发出来了。



```
#!/usr/bin/stap
/*
 * opensnoop.stp    Trace file open()s.  Basic version of opensnoop.
 */

probe begin
{
    printf("\n%6s %6s %16s %s\n", "UID", "PID", "COMM", "PATH");
}

probe syscall.open
{
    printf("%6d %6d %16s %s\n", uid(), pid(), execname(), filename);
}

```

如果拥有整合了语言和脚本的 SystemTap 前端与高性能的内置在内核中的 BPF 后端，会不会令人满意呢？RedHat 公司的 Richard Henderson 已经在进行相关工作了，并且发布了 [初代版本](https://lkml.org/lkml/2016/6/14/749)！


这是 [ply](https://wkz.github.io/ply/)，一个完全新颖的 BPF 高级语言：



```
#!/usr/bin/env ply

kprobe:SyS_*
{
    $syscalls[func].count()
}

```

这也是一份承诺。


尽管如此，我认为工具开发者的实际难题不是使用什么语言：而是要了解要用这些强大的工具做什么？


### 如何帮助我们


* **推广**：BPF 追踪器目前还没有什么市场方面的进展。尽管有公司了解并在使用它（Facebook、Netflix、Github 和其它公司），但要广为人知尚需时日。你可以分享关于 BPF 的文章和资源给业内的其它公司来帮助我们。
* **教育**：你可以撰写文章，发表演讲，甚至参与 bcc 文档的编写。分享 BPF 如何解决实际问题以及为公司带来收益的实例。
* **解决 bcc 的问题**：参考 [bcc issue list](https://github.com/iovisor/bcc/issues)，这包含了错误和需要的特性。
* **提交错误**：使用 bcc/BPF，提交你发现的错误。
* **创造工具**：有很多可视化的工具需要开发，但请不要太草率，因为大家会先花几个小时学习使用你做的工具，所以请尽量把工具做的直观好用（参考我的[文档](https://github.com/iovisor/bcc/blob/master/CONTRIBUTING-SCRIPTS.md)）。就像 Mike Muuss 提及到他自己的 [ping](http://ftp.arl.army.mil/%7Emike/ping.html) 程序：“要是我早知道这是我一生中最出名的成就，我就多开发一两天，添加更多选项。”
* **高级语言**：如果现有的 bcc 前端语言让你很困扰，或许你能弄门更好的语言。要是你想将这门语言内建到 bcc 里面，你需要使用 libbcc。或者你可以帮助 SystemTap BPF 或 ply 的工作。
* **整合图形界面**：除了 bcc 可以使用的 CLI 命令行工具，怎么让这些信息可视呢？延迟热点图，火焰图等等。


### 其它追踪器


那么 SystemTap、ktap、sysdig、LTTng 等追踪器怎么样呢？它们有个共同点，要么使用了 BPF，要么在自己的领域做得更好。会有单独的文章介绍它们自己。


至于 DTrace ？我们公司目前还在基于 FreeBSD 系统的 CDN 中使用它。


### 更多 bcc/BPF 的信息


我已经写了一篇《[bcc/BPF 工具最终用户教程](https://github.com/iovisor/bcc/blob/master/docs/tutorial.md)》，一篇《[bcc Python 开发者教程](https://github.com/iovisor/bcc/blob/master/docs/tutorial_bcc_python_developer.md)》，一篇《[bcc/BPF 参考手册](https://github.com/iovisor/bcc/blob/master/docs/reference_guide.md)》，并提供了一些有用的[工具](https://github.com/iovisor/bcc/tree/master/tools)，每一个工具都有一个 [example.txt](https://github.com/iovisor/bcc/tree/master/tools) 文件和 [man page](https://github.com/iovisor/bcc/tree/master/man/man8)。我之前写过的关于 bcc 和 BPF 的文章有：


* [eBPF: One Small Step](http://www.brendangregg.com/blog/2015-05-15/ebpf-one-small-step.html) （后来就叫做 BPF）
* [bcc: Taming Linux 4.3+ Tracing Superpowers](http://www.brendangregg.com/blog/2015-09-22/bcc-linux-4.3-tracing.html)
* [Linux eBPF Stack Trace Hack](http://www.brendangregg.com/blog/2016-01-18/ebpf-stack-trace-hack.html) （现在官方支持追踪堆栈了）
* [Linux eBPF Off-CPU Flame Graph](http://www.brendangregg.com/blog/2016-01-20/ebpf-offcpu-flame-graph.html)
* [Linux Wakeup and Off-Wake Profiling](http://www.brendangregg.com/blog/2016-02-01/linux-wakeup-offwake-profiling.html)
* [Linux Chain Graph Prototype](http://www.brendangregg.com/blog/2016-02-05/ebpf-chaingraph-prototype.html)
* [Linux eBPF/bcc uprobes](http://www.brendangregg.com/blog/2016-02-08/linux-ebpf-bcc-uprobes.html)
* [Linux BPF Superpowers](http://www.brendangregg.com/blog/2016-03-05/linux-bpf-superpowers.html)
* [Ubuntu Xenial bcc/BPF](http://www.brendangregg.com/blog/2016-06-14/ubuntu-xenial-bcc-bpf.html)
* [Linux bcc Tracing Security Capabilities](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-01/linux-bcc-security-capabilities.html)
* [Linux MySQL Slow Query Tracing with bcc/BPF](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-04/linux-bcc-mysqld-qslower.html)
* [Linux bcc ext4 Latency Tracing](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-06/linux-bcc-ext4dist-ext4slower.html)
* [Linux bcc/BPF Run Queue (Scheduler) Latency](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-08/linux-bcc-runqlat.html)
* [Linux bcc/BPF Node.js USDT Tracing](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-12/linux-bcc-nodejs-usdt.html)
* [Linux bcc tcptop](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-15/linux-bcc-tcptop.html)
* [Linux 4.9's Efficient BPF-based Profiler](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-21/linux-efficient-profiler.html)


我在 Facebook 的 Performance@Scale [Linux BPF Superpowers](http://www.brendangregg.com/blog/2016-03-05/linux-bpf-superpowers.html) 大会上发表过一次演讲。十二月份，我将在 Boston 发表关于 BPF/bcc 在 [USENIX LISA](https://www.usenix.org/conference/lisa16) 方面的演讲和教程。


### 致谢


* Van Jacobson 和 Steve McCanne，他们创建了最初用作过滤器的 BPF 。
* Barton P. Miller，Jeffrey K. Hollingsworth，and Jon Cargille，发明了动态追踪，并发表论文《Dynamic Program Instrumentation for Scalable Performance Tools》，可扩展高性能计算协议 （SHPCC），于田纳西州诺克斯维尔市，1994 年 5 月发表。
* kerninst (ParaDyn, UW-Madison)，展示了动态跟踪的价值的早期动态跟踪工具（上世纪 90 年代后期）
* Mathieu Desnoyers (在 LTTng)，内核的主要开发者，主导 tracepoints 项目。
* IBM 开发的作为 DProbes 一部分的 kprobes，DProbes 在 2000 年时曾与 LTT 一起提供 Linux 动态追踪，但没有整合到一起。
* Bryan Cantrill, Mike Shapiro, and Adam Leventhal (Sun Microsystems)，DTrace 的核心开发者，DTrace 是一款很棒的动态追踪工具，安全而且简单（2004 年）。对于动态追踪技术，DTrace 是科技的重要转折点：它很安全，默认安装在 Solaris 以及其它以可靠性著称的系统里。
* 来自 Sun Microsystems 的各部门的许多员工，促进了 DTrace，为我们带来了高级系统追踪的意识。
* Roland McGrath (在 Red Hat)，utrace 项目的主要开发者，utrace 变成了后来的 uprobes。
* Alexei Starovoitov (PLUMgrid， 后来是 Facebook)，加强版 BPF（可编程内核部件）的主要开发者。
* 那些帮助反馈、提交代码、测试以及针对增强版 BPF 补丁（请在 lkml 搜索 BPF）的 Linux 内核工程师： Wang Nan、 Daniel Borkmann、 David S. Miller、 Peter Zijlstra 以及其它很多人。
* Brenden Blanco (PLUMgrid)，bcc 的主要开发者。
* Sasha Goldshtein (Sela) 开发了 bcc 中的跟踪点支持，和功能最强大的 bcc 工具 trace 及 argdist，帮助 USDT 项目的开发。
* Vicent Martí 和其它 Github 上的工程师，为 bcc 编写了基于 lua 的前端，帮助 USDT 部分项目的开发。
* Allan McAleavy、 Mark Drayton，和其他的改进 bcc 的贡献者。


感觉 Netflix 提供的环境和支持，让我能够编写 BPF 和 bcc 跟踪器并完成它们。我已经编写了多年的追踪工具（使用 TNF/prex、DTrace、SystemTap、ktap、ftrace、perf，现在是 bcc/BPF），并写书、博客以及评论，


最后，感谢 [Deirdré](http://www.brendangregg.com/blog/2016-07-23/deirdre.html) 编辑了另外一篇文章。


### 总结


Linux 没有 DTrace（语言），但它现在有了，或者说拥有了 DTraceTookit（工具）。


通过增强内置的 BPF 引擎，Linux 4.9 内核拥有了用来支持现代化追踪的最后一项能力。内核支持这一最难的部分已经做完了。今后的任务包括更多的命令行执行工具，以及高级语言和图形用户界面。


对于性能分析产品的客户，这也是一件好事：你能查看延迟柱状图和热点图，CPU 处理和 CPU 之外的火焰图，拥有更好的时延断点和更低耗的工具。在用户空间按包跟踪和处理是没有效率的方式。


那么你什么时候会升级到 Linux 4.9 呢？一旦官方发布，新的性能测试工具就来了：`apt-get install bcc-tools` 。


开始享受它吧!


Brendan




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via: <http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-27/dtrace-for-linux-2016.html>


作者：[Brendan Gregg](http://www.brendangregg.com/) 译者：[GitFuture](https://github.com/GitFuture) 校对：[wxy](https://github.com/wxy)


本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出