ftrace:通过echo从function_graph更改current_tracer时系统崩溃

Question

我最近一直在玩ftrace来监控我系统的某些行为特征.我一直在处理通过一个小脚本打开/关闭跟踪.运行脚本后,我的系统会崩溃并自行重启.最初,我认为脚本本身可能存在错误,但我已经确定崩溃和重启是由于设置为function_graph echo时某些跟踪器到/ sys/kernel/debug/tracing/current_tracer的结果current_tracer.

也就是说,以下命令序列将产生崩溃/重启:

echo "function_graph" > /sys/kernel/debug/tracing/current_tracer
echo "function" > /sys/kernel/debug/tracing/current_tracer

在上述echo语句导致崩溃后重启,我看到很多输出内容如下:

清除孤儿inode <inode>

我试图通过将current_tracerfunction_graph中的值替换为C程序中的其他内容来重现此问题:

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int openCurrentTracer()
{
        int fd = open("/sys/kernel/debug/tracing/current_tracer", O_WRONLY);
        if(fd < 0)
                exit(1);

        return fd;
}

int writeTracer(int fd, char* tracer)
{
        if(write(fd, tracer, strlen(tracer)) != strlen(tracer)) {
                printf("Failure writing %s\n", tracer);
                return 0;
        }

        return 1;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
        int fd = openCurrentTracer();

        char* blockTracer = "blk";
        if(!writeTracer(fd, blockTracer))
                return 1;
        close(fd);

        fd = openCurrentTracer();
        char* graphTracer = "function_graph";
        if(!writeTracer(fd, graphTracer))
                return 1;
        close(fd);

        printf("Preparing to fail!\n");

        fd = openCurrentTracer();
        if(!writeTracer(fd, blockTracer))
                return 1;
        close(fd);

        return 0;
}

奇怪的是,C程序不会崩溃我的系统.

我最初在使用Ubuntu(Unity环境)16.04 LTS时遇到了这个问题,并确认它是4.4.0和4.5.5内核的问题.我还在4.2.0和4.5.5内核上运行Ubuntu(Mate环境)15.10的机器上测试了这个问题,但无法重现该问题.这让我更加困惑.

任何人都可以让我了解正在发生的事情吗？具体来说,为什么我能够write()但不能echo到/ sys/kernel/debug/tracing/current_tracer？

更新

作为vielmetti指出,其他人也有类似的问题(如看到这里).

假设ftrace_disable_ftrace_graph_caller()jmp指令在ftrace_graph_calljmp(e9)附近是5个字节,则修改jmp指令 .然而,它是一个短的jmp,只包含2个字节(eb).并且 ftrace_stub()位于ftrace_graph_caller上面这样的修改之下,打破导致内核oops的指令ftrace_stub()与无效的操作码如下所示:

补丁(如下所示)解决了这个echo问题,但我仍然不明白为什么echo以前write()没有破坏.

diff --git a/arch/x86/kernel/mcount_64.S b/arch/x86/kernel/mcount_64.S
index ed48a9f465f8..e13a695c3084 100644
--- a/arch/x86/kernel/mcount_64.S
+++ b/arch/x86/kernel/mcount_64.S
@@ -182,7 +182,8 @@ GLOBAL(ftrace_graph_call)
    jmp ftrace_stub
  #endif

 -GLOBAL(ftrace_stub)
 +/* This is weak to keep gas from relaxing the jumps */
 +WEAK(ftrace_stub)
    retq
  END(ftrace_caller)

通过https://lkml.org/lkml/2016/5/16/493

Answer 1

看来您不是唯一注意到此行为的人。我懂了

• https://lkml.org/lkml/2016/5/13/327

作为问题报告，以及

• https://lkml.org/lkml/2016/5/16/493

作为解决该问题的内核补丁。通读整个线程，问题似乎出在一些编译器优化上。