ftrace

ftrace（Function Tracer）はLinuxカーネルのトレースフレームワークです。元々の名称であるFunction Tracerは、カーネルの実行中に実行されるさまざまな関数呼び出しに関連する情報を記録できるftraceの機能に由来していますが、ftraceのトレース機能はカーネルの内部操作のより広い範囲をカバーしています。^{[ 2 ] [ 3 ]}

ftraceは、さまざまなトレーサープラグインを使用することで、スケジューリングイベント、割り込み、メモリマップドI/O、CPU電源状態遷移、ファイルシステムや仮想化に関連する操作など、さまざまな静的トレースポイントを対象にすることができます。また、カーネル関数呼び出しの動的追跡も可能で、オプションでグロブを使用して関数のサブセットに制限でき、呼び出しグラフを生成したり、スタック使用状況レポートを提供したりすることも^できます。同時に、ftraceは、割り込みやプリエンプションが無効になっている時間など、Linuxカーネル内のさまざまなレイテンシを測定するために^も使用できます。^{[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]： 3-11、14、18}

ftrace が有効な Linux カーネルは、CONFIG_FUNCTION_TRACERカーネル構成オプションを有効にして構築されます。ftrace との実行時におけるやり取りはすべて、特別にマウントされたdebugfsファイルシステムに含まれる読み書き可能な仮想ファイルを介して行われます。そのため、ftrace の動作には特別なユーザー空間ユーティリティは必要ありません。^{[ 2 ] [ 3 ] [ 6 ]} ただし、データ記録、分析、視覚化のためのより高度な機能を提供する追加のユーザー空間ユーティリティがあります。そのようなユーティリティの例としては、 trace-cmdやKernelSharkなどがあります。^{[ 2 ] [ 5 ] : 31–47 [ 7 ] [ 8 ]}

ftrace は内部的に、 gccのプロファイリング機構を利用して、すべてのソースレベルのカーネル関数のコンパイル済みバージョンにマシン命令を付加し、関数の実行を実際のトレースを実行する ftrace のトランポリンとトレーサー プラグインにリダイレクトします。gcc によって作成されたこれらの「エントリ ポイント」命令は、カーネルの起動時に ftrace によって変更され、実行時に構成されたトレースの種類とオプションに応じて、実行時に ftrace によってNOPとトレース トランポリンへの実際のジャンプの間で変更されます。 ^{[ 9 ] [ 10 ]}

ftraceは主にSteven Rostedtによって開発され、2008年10月9日にリリースされたカーネルバージョン2.6.27でLinuxカーネルのメインラインに統合されました。 ^{[ 11 ]}

• DTrace –カーネルお​​よびアプリケーションの問題をトラブルシューティングするためのトレースフレームワーク。元々はSolaris向けに開発された。 
• ktrace –カーネルとプログラムの相互作用をトレースするBSD UnixおよびMac OS Xユーティリティ 
• ltrace – Linuxのデバッグユーティリティで、ユーザーランドアプリケーションが共有ライブラリに対して行う呼び出しを表示します。 
• straceは、 Linuxやその他のUnix系システム向けのデバッグユーティリティで、プログラムが使用するシステムコールと受信したすべてのシグナルを監視します。 
• SystemTap – Linuxシステムを計測するために使用されるスクリプト言語およびユーティリティ 

• Ftrace を使用したカーネルのデバッグ–パート 1 とパート 2、LWN.net、2009 年 12 月、Steven Rostedt 著
• Ftrace関数トレーサーの秘密、LWN.net、2010年1月20日、スティーブン・ロステッド著
• Ftrace: 隠された照明スイッチ、LWN.net、2014年8月13日、ブレンダン・グレッグ著
• e1000e破損バグの原因、LWN.net、2008年10月21日、ジョナサン・コーベット著