系统技术非业余研究

通常我们在做内核编程的时候，会用到内核的数据结构，比如说textsearch提供了几种算法用于支付串查找。在用于正式的项目前，我们会希望考察下他的用法以及想体验下。最通常的做法是自己写个module,写个makefile,编译，运行，然后去dmesg里面看printk的结果。这个过程没啥问题，就是太罗嗦。好了，现在我们有更方便的方法了：systemtap.

Systemtap是个脚本，先翻译成c kernel模块代码，然后编译，插入到内核运行，同时提供最基本的内核和应用模块的通讯管道，在应用模块这里收集信息。 它还支持guru模式，让用户直接插入c代码。 这样我们就可以利用stap的这一特性来做我们的实验。

底下我们来演示下：

# cat ts.stp
%{
#include <linux/textsearch.h>
%}
function test_textsearch:long (algo:string) %{ /* pure */ /* unprivileged */
struct ts_config* ts;
struct ts_state state;

ts = textsearch_prepare(THIS->algo, "world", 5, GFP_KERNEL, TS_AUTOLOAD);
if(IS_ERR(ts)) goto err;
_stp_printf("%s\n", "prepare ok!");
if(UINT_MAX==textsearch_find_continuous(ts, &state, "hello world", 11)) goto err;
_stp_printf("%s\n", "find ok!");
textsearch_destroy(ts);
THIS->__retvalue = 0;
return;
err:
_stp_printf("%s\n", "init error!");
THIS->__retvalue = -1;
return;
%}

probe begin
{
printf("result:%d\n", test_textsearch(@1));
exit();
}

%%请注意我们上面用到了 _stp_printf，代替printk, 这个是stap的runtime的基础服务。

# stap -gu ts.stp bm %%我们用的是BM算法
prepare ok!
find ok!
result:0

cool吧！ 把c语言当脚本编写啦。

但是这个stap有个缺点，就是头文件必须是内核include路径里面的，如果我们用到了其他头文件，编译的时候就出错。

# touch xyz.h #建个空的头文件
# diff -u ts.stp ts1.stp
--- ts.stp      2010-11-08 12:04:54.000000000 +0800
+++ ts1.stp     2010-11-10 14:19:47.000000000 +0800
@@ -1,5 +1,6 @@
 %{
 #include <linux/textsearch.h>
+#include "xyz.h"
 %}
 
# stap -gu ts1.stp bm
/tmp/stapKuLo9R/stap_90d03f83d4d4a8efa7b721a6ff0093fe_2503.c:169:17: error: xyz.h: No such file or directory
make[1]: *** [/tmp/stapKuLo9R/stap_90d03f83d4d4a8efa7b721a6ff0093fe_2503.o] Error 1
make: *** [_module_/tmp/stapKuLo9R] Error 2
Pass 4: compilation failed.  Try again with another '--vp 0001' option.

这个问题挺烦人的，但是我们有探索精神，不怕的，我们来crack下吧

# diff systemtap-1.3/buildrun.cxx systemtap-1.3.patched/buildrun.cxx 
235a236,238
> 
>   o << "EXTRA_CFLAGS += $(STAP_CFLAGS)" << endl;
> 
237a241
>
# ./configure --prefix=/usr && make && make install

到现在为止 stap是crack过的. 我们再来实验下吧!首先把我们的头文件所在的路径通知到systemtap，它会在让编译模块的时候加上我们的头文件路径。

# export STAP_CFLAGS="-I`pwd`"
# printenv STAP_CFLAGS
-I/home/wentong

# stap -gu ts1.stp bm
prepare ok!
find ok!
result:0

哈哈，成功了。

大家可以这样的方式用stap写很多好玩的东西，祝玩的开心。