Отслеживать жесткие запросы в Linux

Question

Мой опыт работы с ядром Linux очень минимален. Я только начал играть с этим недавно.

Я пытался отследить самое раннее время прибытия пакета для моих исследовательских целей. Я могу сделать это на уровне драйвера устройства, изменив драйвер устройства и записав временные метки в функции обработчика прерываний драйвера устройства. Мне жаль, что этот пост может быть немного длиннее.

Например, я изменил эту функцию ( https://elixir.bootlin.com/linux/v4.7/source/drivers/net/ethernet/intel/i40e/i40e_main.c#L3232), чтобы отслеживать временную метку вызова этой функции.

углубившись далее и следуя трассировке стека этого вызова, мы найдем трассировку стека, как показано ниже:

• i40e_msix_clean_rings () - i40e_main.c драйвера i40e по приведенной выше ссылке
• __handle_irq_event_percpu () - kernel / irq / handle.c
• handle_irq_event_percpu () - kernel / irq / handle.c
• handle_irq_event () - kernel / irq / handle.c
• handle_edge_irq () - kernel / irq / chip.c
• handle_irq () - arch / x86 / kernel / irq_64.c
• do_IRQ() - arch / x86 / kernel / irq.c
• common_interrupt () - не совсем уверен, но реализация должна быть похожа на early_idt_handler_common() в arch/x86/kernel/head_32.s

Я пытаюсь отследить отметку времени прибытия моего пакета в функцию do_IRQ() (жирный шрифт в трассировке стека выше). Для справки, функция do_IRQ выглядит так:

__visible unsigned int __irq_entry do_IRQ(struct pt_regs *regs)
{
    struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
    struct irq_desc * desc;
    /* high bit used in ret_from_ code  */
    unsigned vector = ~regs->orig_ax;
    **int int_number;**

    entering_irq();

    /* entering_irq() tells RCU that we're not quiescent.  Check it. */
    RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "IRQ failed to wake up RCU");

    desc = __this_cpu_read(vector_irq[vector]);
    **int_number = desc->irq_data.irq;**

    **printk(KERN_INFO "IRQ Number=%d; Vector=%d \n", int_number, vector);**

    if (!handle_irq(desc, regs)) {
        ack_APIC_irq();

        if (desc != VECTOR_RETRIGGERED) {
            pr_emerg_ratelimited("%s: %d.%d No irq handler for vector\n",
                         __func__, smp_processor_id(),
                         vector);
        } else {
            __this_cpu_write(vector_irq[vector], VECTOR_UNUSED);
        }
    }

    exiting_irq();

    set_irq_regs(old_regs);
    return 1;
}

Чтобы прояснить свои намерения, я указал свои изменения в этой функции, заключенные в " ** ".

Например, на моей тестовой машине моя сетевая карта привязана к IRQ Number 19. Переменная int_number представляет это число. Таким образом, это позволяет мне отслеживать IRQ для определенного номера IRQ.

Возможно, это не звучит релевантно для адаптера NIC с одной очередью, но будет применимо для адаптера с несколькими очередями, поскольку я могу направлять свои пакеты в фиксированную очередь с директором потока, и каждая очередь привязана к определенному номеру IRQ. Таким образом, это поможет мне легко отслеживать мои пакеты.

Мои подходы:

1. добавление ручных реализаций внутри этой функции; который я не считаю правильным подходом.
2. используя kprobes. Но позволяет ли это фильтровать мои трассировки на основе содержимого переменных или аргументов?
3. используя jprobe. Полагаю, что при таком подходе мы сможем поиграть с аргументами. Я смог справиться с этим событием. Я просто последовал примеру jprobe. ( https://stuff.mit.edu/afs/sipb/contrib/linux/samples/kprobes/jprobe_example.c) и еще несколько.
4. Я также сталкивался с другими инструментами, проходя через упомянутые выше подходы. как perf, perf-tools, eBPF. Но я не уверен, что будет лучшим подходом для меня.

Просто чтобы уточнить мою последнюю задачу: я пытаюсь зафиксировать временные метки самого раннего прибытия моих пакетов, например:

t1
t2
t3
t4 

Я был бы признателен за любые материалы по этому вопросу.

Спасибо!