C LANGUAGE TECHNOLOGY

【C言語】Linuxカーネルの関数呼び出しをトレースするKernelSharkの使い方

悩んでいる人

C言語でLinuxカーネルの関数呼び出しをトレースするKernelSharkの使い方を教えて!

こういった悩みにお答えします.

本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年.
  • 東大教員の時に,英語でOSの授業.
  • 2012年9月~2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校コンピュータサイエンス学部2021年の世界大学学術ランキングで20位)で客員研究員として勤務.C言語でリアルタイムLinuxの研究開発
  • プログラミング歴15年以上,習得している言語: C/C++Solidity/Vyper,Java,Python,Ruby,HTML/CSS/JS/PHP,MATLAB,Assembler (x64,ARM).
  • 東大教員の時に,C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」,C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」GitHubにオープンソースとして公開

こういった私から学べます.

KernelShark

KernelSharkとは,カーネルの関数呼び出しのグラフを追跡し,呼び出された関数とタイムスタンプを表示するツール「trace-cmd」の出力をフロントエンドで読み取るGUIツールです.

"trace-cmd record"と"trace-cmd extract"は,trace.datファイルを作成します.

KernelSharkはこのファイルを読み,そのデータのグラフとリスト表示を作成します.

Ubuntu 22.04 LTSの場合は,以下のコマンドでKernelSharkをインストールしましょう!

Linuxカーネルの関数呼び出しをトレースするKernelSharkの使い方

Linuxカーネルの関数呼び出しをトレースするKernelSharkの使い方を紹介します.

trace-cmdの使い方は,以下の記事が参考になります.

C言語で「Hello World!」を表示するコードは以下になります.

このコードをビルドした後にtrace-cmdで実行します.

lsコマンドで確認するとtrace.datファイルが作成されていることがわかります.

KernelSharkでtrace.datファイルを読み込むには,以下のコマンドを実行します.

KernelSharkが起動して,以下のように表示されます.

CPU3でa.outが実行されていること,Linuxカーネル内にあるmutex_unlock/kmem_alloc_cache関数等を呼び出していることがわかります.

このように,KernelSharkを利用することで,Linuxカーネルの動作がわかります.

KernelShark

KernelSharkの解説動画

KernelSharkの解説動画です.

KernelSharkを深く理解したい場合は,是非観ましょう!

trace-cmdのデモ動画はこちらです.

まとめ

C言語でLinuxカーネルの関数呼び出しをトレースするKernelSharkの使い方を紹介しました.

KernelSharkを利用することで,Linuxカーネルの動作がわかりました.

Linuxカーネルを知りたいあなたはこちらからどうぞ.

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