Ftrace公开课：站在设计者的角度来理解ftrace（限50人）

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讲师介绍

谢欢，大家可以叫我Jeff, 我目前就职于某国际知名linux发行版开源公司， 热衷于linux内核。我平时把linux内核源码当小说一样阅读学习，也一直把能给linux社区贡献更多有质量的代码而努力.

最近给Linux内核提交了系列补丁objtrace,截至目前有了kprobe maintainer的

Tested-by 和 Reviewed-by.

Tested-by: Masami Hiramatsu <[e-mail]>

Reviewed-by: Masami Hiramatsu <[e-mail]>

以下是最新patch objtrace源码和邮件列表讨论:

https://github.com/x-lugoo/linux/tree/objtrace-v9

https://lore.kernel.org/all/[e-mail]/

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课程背景

OS开发者正在面对一场开发范式变革，由于AI和云计算普及，越来越普遍的云端一体/性能优化/安全/可观测性等系统需求对开发范式产生了重要的影响，掌握Ftrace、eBPF和Perf等工具越来越重要。

作为OS开发者，学习Linux内核，深入去分析Linux内核的机制，掌握调试跟踪内核的工具也必不可少，比如ftrace、trace-cmd、kernelshark、perf等。尤其是Ftrace，它是“hook”基础设施和基于“tracefs”文件系统的trace框架。它提供了两种机制，第一种是动态插入函数，第二种是静态插入函数，其它所有的功能都是基于两者的演变。ftrace侧重全局，perf侧重某个进程、某个cpu的采样和分析，ebpf侧重更细粒度的数据采样和分析。eBPF、Ftrace和Perf正在构成一个完整的工具体系，赋能OS开发者改造OS基础设施适应即将到来的云端一体的大时代。

Ftrace演变的花样非常多，基于动态插桩可以查看执行流，执行时间。基于静态插桩演变出了event，event可以过滤，也可以触发其它的事件，而且可以和前者结合，变化万千。

俗话说，工欲善其事必先利其器，熟练掌握这些工具的使用会让我们优化工作更高效。ftrace是一个很强大的调试工具，除了常用的函数跟踪器能让我们轻松知道一个函数的执行耗时之外，它强大的event机制，更是可以直接让我们在驱动或者内核中添加跟踪点，输出内核执行过程中的各类数据，让我们轻松洞察内核的执行过程。

Ftrace作为trace工具的代表，上擎性能优化，中建可观测性，下筑安全之底。不仅仅是学习内核的工具，还是一个优秀的生产工具。因此，我们希望通过开设这门理论加实践的课程，让学员尽快掌握Ftrace工具，并将其快速用到性能优化等实际生产场景中。

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课程介绍

用户反馈：

• 座舱：学习这门课主要是想增强内核系统问题分析能力，也是最近才接触ftrace，之前工作经验没接触。

• 手机：学习这门课是因为网络模块和功耗分析的工作会用到，而且对学习其他内核模块有帮助

• 电信：其实我对内核比较感兴趣，ftrace是一个比较好的观测内核工具，所以想要比较系统的学下。

• 网络：觉得这个工具挺好的，以前用过，但一知半解，想后期多用来debug；工作中主要想查延时敏感任务被RT线程抢占的原因、rcu stall和Page fault等。

• 云原生：之前tracer的课程听了感觉不错，但是还是以tracer的本身原理为主，实践部分较少，所以想报这次课程

• OS：我目前在从事linux 操作系统研发相关工作，ftrace是很有价值的功能模块～但是目前大多数人对这部分了解过少，因此报名学习一下～

• 网络：网络相关的工作会用到，主要是想和大家多交流下，在实战中互相学习吧；

• 嵌入式：我对内核底层感兴趣，决定了这个是我以后的发展方向，ftrace将会对我熟悉底层，解bug很有帮助

讲师说： 

         在我仔细研究Linux内核中的ftrace之后，发现ftrace中的各个tracers的作用一直被人们严重低估了, 比如我们会花了大量的时间去理解Linux内核中的一块代码，然后猜测可能的执行流， 但是ftrace会首先直接告诉你整个执行流，然后你再去查看代码，这样无论从效率和准确度来讲都是极大的提升。

           对于任意一个函数，想要知道它是否执行了，或者想知道它的函数参数，函数返回值，函数的执行时间，函数向上的执行流，函数向下的执行流，甚至任意两个函数之间的执行流，ftrace都能很好的支持。重要的是所有函数都能这样结合起来使用，还有更加重要的是函数可以跟事件结合起来，事件可以过滤可以触发其它的事件和tracers. 这样就衍生出了无限的可能性。

        本课程的设计宗旨是让学员站在设计者的角度来理解ftrace，明白各个tracers为什么这样设计和整个发展脉络，进而更加灵活地使用它以辅助我们的实际工程项目和研究学习，也可以激发学员进而迸发出更加先进的trace功能为整个Linux内核社区做贡献。本课程更加偏向于理解设计思想和使用，如果想了解源代码级别的实现，可以参考我在阅码场平台的视频课程

《Linux内核tracers的实现原理与应用》。

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课程收益

1. 从根上解决企业Linux底层人员难找的问题，自己培养骨干工程师。

2. 加快问题定位，提高研发效率，加快产品研发上市。

3. 强调动手，以Ftrace为抓手学习内核

4. 以Ftrace为抓手打通软硬件任督二脉：IO和中断

5. 使用Ftrace做性能分析和性能优化

6. 通过案例，学习使用Ftrace分析和定位问题的技巧

7. Ftrace设计思想和案例分析

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课程受众

1. Linux内核态程序员

2. 想探索内核层的用户态程序员

3. Linux内核爱好者

4. 运维人员

5. 嵌入式开发人员

6. 网络设备研发

7. 内核网络模块开发人员

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课程大纲

第一部分 实验课程 （2小时）	1. ftrace总体介绍 2. function tracer 3. 查看函数是否执行 4. 查看函数向上的调用栈(堆栈) 5. set_ftrace_filter一招制胜 6. 练习查看函数是否执行和获取对应的堆栈
第二部分 （2小时）	7. function_graph tracer 8. 查看函数执行时间 9. 查看函数向下的调用栈 10. 同时查看函数向上和向下的调用栈 11. 练习查看函数的执行时间和向下的调用栈
第三部分 （2小时）	12. kprobe event 13. trace event 14. kprobe/tracepoint与event结合 15. probes 与event 结合 16. vfs与event结合 17. event filter 18. event trigger 19. 练习kprobe event和trace event的使用
第四部分 （2小时）	20. function tracer 21. Function graph tracer 22. wakeup 23. blk 24. 练习各种tracer的使用
第五部分 （2小时）	25. ftrace联合大演练之组合的魔力 26. 中断延迟 27. 信号处理 28. 使用ftrace探索poll select epoll io_uring
第六部分	29. 学习成果评估与模拟面试

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课程定价

1. 4000元/人（限50人，购买过阅码场Ftrace视频课程用户优先，先到先得，新用户免费获赠线上视频课程。）

2. 购买了Ftrace视频课程的用户直接按照视频课程价格减免。

3. 每推荐一人购买，自己减200元；推荐公司购买（15人起）免1人费用。

4. 没学会，不满意可以免费继续参加下一次公开课。

5. 完成学业的奖励：终身个人工作推荐。

6. 免费企业招聘发布N次。（企业，5个报名人数1次。）

7. 拟于4/5/6月底开公开课，预报名阶段收200元预报名费，早鸟100元抵200元。