Как отслеживать операции ввода-вывода для каждого файла в Linux?

мне нужно отслеживать read системные вызовы для определенных файлов, и в настоящее время я делаю это, анализируя вывод strace. С read работает с файловыми дескрипторами, которые я должен отслеживать текущее сопоставление между fd и path. Кроме того, seek должен контролироваться, чтобы сохранить текущую позицию в актуальном состоянии в трассировке.

есть ли лучший способ получить per-application, per-file-path IO traces в Linux?

10
file-io filesystems linux strace trace

6 ответов

во-первых, вам, вероятно, не нужно отслеживать, потому что отображение между fd и path доступна /proc/PID/fd/.

во-вторых, возможно, вам следует использовать трюк LD_PRELOAD и перегрузку в C open, seek и read системный вызов. Есть некоторые статьи здесь и здесь о том, как перегрузить malloc / free.

Я думаю, это не будет слишком отличаться, чтобы применить тот же трюк для этих системных вызовов. Это должно быть реализован на C, но он должен занимать гораздо меньше кода и быть более точным, чем разбор strace выход.

5

вы можете подождать, пока файлы будут открыты, чтобы вы могли узнать fd и прикрепить strace после запуска процесса следующим образом:

strace-p pid - e trace=file-e read=fd

7

systemtap - своего рода переосмысление DTrace для Linux - может помочь здесь.

Как и в strace у вас есть только fd, но с возможностью сценариев легко поддерживать имя файла для fd (если только с забавными вещами, такими как dup). Существует пример скрипта iotime, который illustates его.

#! /usr/bin/env stap

/*
 * Copyright (C) 2006-2007 Red Hat Inc.
 * 
 * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
 * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
 * of the GNU General Public License v.2.
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 *
 * Print out the amount of time spent in the read and write systemcall
 * when each file opened by the process is closed. Note that the systemtap 
 * script needs to be running before the open operations occur for
 * the script to record data.
 *
 * This script could be used to to find out which files are slow to load
 * on a machine. e.g.
 *
 * stap iotime.stp -c 'firefox'
 *
 * Output format is:
 * timestamp pid (executabable) info_type path ...
 *
 * 200283135 2573 (cupsd) access /etc/printcap read: 0 write: 7063
 * 200283143 2573 (cupsd) iotime /etc/printcap time: 69
 *
 */

global start
global time_io

function timestamp:long() { return gettimeofday_us() - start }

function proc:string() { return sprintf("%d (%s)", pid(), execname()) }

probe begin { start = gettimeofday_us() }

global filehandles, fileread, filewrite

probe syscall.open.return {
  filename = user_string($filename)
  if ($return != -1) {
    filehandles[pid(), $return] = filename
  } else {
    printf("%d %s access %s fail\n", timestamp(), proc(), filename)
  }
}

probe syscall.read.return {
  p = pid()
  fd = $fd
  bytes = $return
  time = gettimeofday_us() - @entry(gettimeofday_us())
  if (bytes > 0)
    fileread[p, fd] += bytes
  time_io[p, fd] <<< time
}

probe syscall.write.return {
  p = pid()
  fd = $fd
  bytes = $return
  time = gettimeofday_us() - @entry(gettimeofday_us())
  if (bytes > 0)
    filewrite[p, fd] += bytes
  time_io[p, fd] <<< time
}

probe syscall.close {
  if ([pid(), $fd] in filehandles) {
    printf("%d %s access %s read: %d write: %d\n",
           timestamp(), proc(), filehandles[pid(), $fd],
           fileread[pid(), $fd], filewrite[pid(), $fd])
    if (@count(time_io[pid(), $fd]))
      printf("%d %s iotime %s time: %d\n",  timestamp(), proc(),
             filehandles[pid(), $fd], @sum(time_io[pid(), $fd]))
   }
  delete fileread[pid(), $fd]
  delete filewrite[pid(), $fd]
  delete filehandles[pid(), $fd]
  delete time_io[pid(),$fd]
}

он работает только до определенного количества файлов, потому что хэш-карта ограничена по размеру.

5

Я думаю, что перегрузка open, seek и read является хорошим решением. Но просто FYI если вы хотите проанализировать и проанализировать вывод strace программно, я сделал что-то подобное раньше и поместил свой код в github:https://github.com/johnlcf/Stana/wiki

(Я сделал это, потому что мне нужно проанализировать результат strace программы, запущенной другими, что нелегко попросить их сделать LD_PRELOAD.)

1

вероятно, наименее уродливый способ сделать это-использовать fanotify. Fanotify-это средство ядра Linux, которое позволяет дешево смотреть события файловой системы. Я не уверен, что он позволяет фильтровать по PID, но он передает PID вашей программе, чтобы вы могли проверить, если это тот, который вас интересует.

вот хороший пример кода : http://bazaar.launchpad.net / ~pitti / fatrace / багажник / вид / голова: / fatrace.c

тем не менее, на данный момент это, похоже, недостаточно документировано. Все документы я могу найти http://www.spinics.net/lists/linux-man/msg02302.html и http://lkml.indiana.edu/hypermail/linux/kernel/0811.1/01668.html

0

синтаксический анализ utils командной строки, таких как strace, громоздок; вместо этого вы можете использовать ptrace() syscall. См.man ptrace для сведения.

0