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SystemTap脚本调试内核内存泄漏的工程案例

共计 30 章节

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内存泄漏的危害 · 内核态与用户态泄漏的区别 · SystemTap在调试中的角色

课程导论内存泄漏的危害

内核内存管理基础

伙伴系统 · slab分配器 · vmalloc区域

内核内存管理基础伙伴系统

内存泄漏的典型模式

未释放的kmalloc · slab对象泄漏 · 引用计数泄漏

内存泄漏的典型模…kmalloc

SystemTap环境搭建

内核版本要求 · 安装SystemTap · 安装内核调试符号(kernel-de…

SystemTap环境搭建

SystemTap脚本基础

探针(probe) · 句柄(handler) · 全局变量

SystemTap脚本基础

探测内存分配与释放

探针点kmalloc/kfree · 跟踪分配大小与调用栈

探测内存分配释放

编写第一个泄漏检测脚本

统计分配与释放次数 · 计算差值

编写第一个泄漏检…统计分配

使用关联数组跟踪分配者

以调用栈为键 · 分配次数为值

使用关联数组跟踪…以调用栈为键

处理并发与锁

使用自旋锁保护全局数据结构 · 避免脚本竞争条件

处理并发使用自旋锁保护全…

过滤与聚合

按分配大小范围过滤 · 按模块名聚合泄漏数据

探测slab分配器

探针点kmem_cache_allo… · 跟踪特定缓存

探测页面级分配

探针点__alloc_pages_n… · 跟踪阶数(order)

探测页面级分配alloc

探测引用计数泄漏

探针点get/put函数 · 跟踪kobject/网络套接字引用

探测引用计数泄漏get/put

检测驱动模块的kmalloc泄漏——… · 运行 · 分析输出

实战案例1kmalloc

检测文件系统slab缓存泄漏——定位… · 跟踪对象生命周期

实战案例2slab

检测网络协议栈sk_buff泄漏——…

实战案例3sk

检测内存映射(mmap)泄漏——跟踪…

实战案例4mmap

使用时间戳与时间窗口

记录泄漏发生的时间点 · 分析泄漏速率

使用时间戳时间窗口

输出格式化与日志管理

将结果输出到文件 · 使用printf格式化 · 添加时间戳

输出格式化日志管理

脚本性能优化

减少探针开销 · 使用聚合函数 · 避免频繁打印

脚本性能优化减少探针开销

与内核其他工具结合

配合ftrace · perf · meminfo验证泄漏

内核其他工具结合ftrace

调试符号与源码定位

利用debuginfo获取源码行号 · 定位泄漏函数

调试符号源码定位

处理假阳性

区分正常增长与泄漏 · 设置阈值 · 使用白名单

处理假阳性区分正常增长

自动化与持续监控

将SystemTap脚本集成到监控系… · 设置告警

自动化持续监控

内核内存泄漏修复策略

补丁编写 · 回退测试 · 提交上游

内核内存泄漏修复…补丁编写

使用字符串键 · 动态过滤 · 多探针协同

高级技巧使用字符串键

常见错误与调试

脚本语法错误 · 探针不命中 · 数据溢出

常见错误调试

SystemTap安全与限制

stap权限 · 内核锁定 · 生产环境注意事项

SystemTap安全

从真实内核Bug中学习——一个ext…

案例复盘Bug

课程总结与展望

SystemTap未来 · eBPF对比 · 持续学习路径

课程总结SystemTap