LTT (linux trace toolkit)

从Linux-2.6.14内核（2.6.12需要打补丁，2.6.13的内核手头没有，不知道）开始，relayfs开始成为内核中File System选项中伪文件系统（Pseudo File System）来发生，这是一个新特点。

File System--->

Pseudo filesystems---->

Relayfs File System Support

我们知道，Pseduo File System 另外一个很有名的东西是Proc FileSystem，几乎每位学习Linux的都清楚使用这个文件系统来查看cpu型号，内存容量等等其他众多的runtimeinformation。ProcFS为users提供了一个方便的接口来查询这些只有内核能够查看的信息，比如：cpuinfo，meminfo，interrupts等等，这些都并非kernel管理的对象，但是我们可以以一个普通users的身份也可以查看java linux trace，procFS将内核信息可以动态地释放出去，供普通的process随时查看，某些状况下，用户也可以将信息传递至内核空间，比如：echo1>/proc/sys/net/ipv4/ip_forward。同样地，relayfs也是可以一种内核和客户空间交换数据的软件，不同的是，它支持大容量的数据交换。

relayfs中有一个很重要的概念称作”channel“，具体来说，一个channel就是由这些个内核的buffer组成的一个集合，这些内核的buffer在relayfs中就表现为一个个的文件。当kernel中的程序把数据写入某个channel时，这些数据实际上自动填入这些channel的buffer。用户空间的应用程序mmap（）将relayfs中的这种文件做个映射，然后在适度的之后把数据提取下来。

写入channel的数据格式完全取决于最终从channel中提取数据的程序，relayfs可以提取一些hook程序，这些hook程序允许relayfs的数据提取程序（relayfs的客户端）为buffer中的数据提高一些数据结构。这个过程，就像解码和编码的关系一样，你使用的编码程序跟解码程序只有对应就可以，与存储程序无关，当然，你在传输的同时也可以对它进行一些编码，但是这种取决于你最后的解码。但是，relayfs不提供任何手段的数据过滤，这些任务交给relayfs客户端去完成。 relayfs的设计目标就是尽可能地简单。

每一个relayfs channel都有一个buffer（单CPU情况），每一个buffer又有一个或者多个二级buffer。消息是从第一个二级buffer开始写入的，直到这个buffer满为止。然后即使第二个二级buffer可用，就写入第二个二级部分甚至，一次类推。所以，如果第一个二级buffer被填满，那么经常通知客户空间，同时，kernel就会去写第二个二级buffer。

如果kernel发出通知说一个二级buffer被填满了，那么kernel肯定知道填了多少字节。userspace根据这个数字就可以只是拷贝合法的数据。拷贝完毕，userpsace通知kernel说一个二级buffer已经被使用了。

relayfs采用这样一种模式java linux trace，它会直接去覆盖数据仍然很多数据还没有被userspace所收集。（一个问题，如何维持传输的完整性，目前我也不知道）

下面说说relayfs的user space API：

relayfs为了促使空间程序可以访问channel里面的buffer数据，实现了基本的文件操作。文件操作函数如下：

open 打开一个存在的buffer

mmap 可以并且channel的buffer被映射到调用函数的存储空间，注意，你不能部分映射，而是应映射整个文件。

reald 读取channel buffer的内容

poll 通知用户空间程序二级buffer空间已满

close 关闭

为了促使用户空间的程序可以使用relayfs文件，relayfs必须被mount，格式和proc差不多，like this:

mount -t relayfs relayfs /mnt/relay/

下面是kernel空间的一些API:

relay_open(base_filename, parent, subbuf_size, n_subbufs, callbacks)

relay_close(chan)

relay_flush(chan)

relay_reset(chan)

relayfs_create_dir(name, parent)

relayfs_remove_dir(dentry)

relayfs_create_file(name, parent, mode, fops, data)

relayfs_remove_file(dentry)

relay_subbufs_consumed(chan, cpu, subbufs_consumed)

relay_write(chan, data, length)

__relay_write(chan, data, length)

relay_reserve(chan, length)

subbuf_start(buf, subbuf, prev_subbuf, prev_padding)

buf_mapped(buf, filp)

buf_unmapped(buf, filp)

create_buf_file(filename, parent, mode, buf, is_global)

remove_buf_file(dentry)

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