内联函数的调试信息

# 内联函数的调试信息 来源：https://lwn.net/Articles/1083985/ > **您知道吗……？**LWN.net 是一家由订阅者支持的出版物；我们依靠订阅者来维持整个运营。请通过购买订阅（https://lwn.net/Promo/nst-nag4/subscribe）来帮助 LWN 继续运行。 BPF 程序使用 BPF 类型格式 (https://docs.kernel.org/bpf/btf.html)(BTF) 调试信息来确定如何与内核中的函数交互。具体来说，跟踪一个内核函数需要在内核的 BTF 段中找到其地址——但对于已被内联、因此没有单一特定地址的函数，这并不奏效。Alan Maguire 希望向 BTF 添加内联函数的相关信息，以便能够跟踪它们，并在 2026 Linux Storage, Filesystem, Memory-Management, and BPF Summit (https://events.linuxfoundation.org/lsfmmbpf/) 上主持了一场关于该主题的会议。 Maguire 表示，内核中有超过 100,000 个内联函数，分布在五倍于该数量的调用点上。更糟糕的是，其中一些是部分内联：在某些地方被正常调用，在其他地方被内联。这可能导致当前出现这样的情况：某个函数看似跟踪成功，但实际上有些调用并未被观察到。 好消息是，跟踪内联函数的其余基础设施已经就绪，可用于 kprobes (https://docs.kernel.org/trace/kprobes.html)，kprobes 可以附加到任意位置。Maguire 表示，问题仅在于将有关函数在何处被内联的数据转换成可用格式。“故事实际上已经相当完整了。” 那么，将这一信息存储在 BTF 中需要什么呢？DWARF 调试格式 (https://dwarfstd.org/) 已有办法表示内联信息，但 DWARF 使用起来也比较困难，并且没有一种简单方式来表示常见情况。Maguire 说，BTF 的解决方案应当紧凑，并允许去重，以保持较低的内存开销。理想情况下，内联信息可以存储在内核二进制文件的一个单独段中，甚至可以作为独立的内核模块分发，这样在需要之前不会被加载。 具体而言，Maguire 提议向 BTF 添加三类新信息。第一类是内联点特有的（inline-site-specific）信息，说明每个调用点内联了哪个函数，以及如果该函数未被内联将如何被调用，这部分称为“位置段”（location section）。这些数据不容易去重，因为它特定于某个调用点，因此信息应尽可能由指向可去重数据的指针组成。 他想添加的第二和第三类信息是指向的数据：“位置原型”（location prototype）和“位置参数”（location parameter）。位置原型指定内联函数的参数在调用点如何表示，表现为一个指向位置参数的指针列表，每个位置参数存储如何访问单个函数参数。理论上，编译器可能会为每个内联调用点（共 538,090 个）将给定的函数参数存储在不同位置；实际上，编译器转换参数的方式是有限的，许多函数拥有兼容的函数签名，导致编译器做出相同的选择。在当前内核中，对位置原型进行去重后，仅剩 57,141 个不同的条目，总共只引用了 17,535 个位置参数条目。 这意味着位置段占据了新增数据的大部分。总体而言，Maguire 提议的 BTF 新增内容大约会增加 11MB 数据，或者说每个内联调用点约 21 字节。如果提取到独立的内核模块中并压缩，总数据量将降至 3.5MB。 然后 Maguire 以一个示例说明了关于某个特定函数的信息将如何存储。考虑以下函数： ``` int foo(int a, void *b, bool c); ``` 如果编译器选择内联 `foo()` 的方式是：省略未使用的 `a`，将 `b` 提升为通过寄存器传递，并确定 `c` 是一个常量，那么 BTF 表示将是一个单独的位置段条目，存储 `foo()` 的 B