Linux是當今應用最廣泛的免費和開源操作系統，它是一個復雜的分布式操作系統。它的內核的強大和靈活性已成為引用它的原因之一。在掌握Linux內核的過程中，調試工具可以幫助開發人員獲得更深入的反思和理解。下面有25種不可或缺的Linux內核調試工具，它們既有檢查內核性能和安全，也可用于調試和優化。

1.SystemTap：SystemTap是一種探查故障和優化Linux內核性能的調試器，使用它可以方便地構建內核統計數據。它可以運行通用和復雜的內核腳本，用于監測內核在指定時間段的行為和性能。

2.perf：Perf是linux內核性能分析器，可用于跟蹤內核中的程序性能，如運行時間、系統調用、虛擬內存和內核鎖定等。它可以隨時間變化的執行細節，為構建緊湊的和高性能的內核提供很大的幫助。

3.Gdb：Gdb是一種支持多個操作系統的強大調試器，可以檢查Linux內核中的進程和線程。GDB還可以分析堆棧，跟蹤某個調用的操作，檢查變量等等。

4.Kprobes：Kprobes是一種Linux內核常見的調試工具，它可以在內核的任意位置插入斷點，精確定位每個程序的某個部分，檢查程序的安全性和可靠性。

5.LL debug：LLdebug是一種針對內核修補程序強大的調試器，它可以用于分析內核中存儲在內存中的程序，檢查模塊以便快速檢測和修復錯誤。

6.Trace-cmd：Trace-cmd是linux內核中一種調試工具，主要用于查看內核事件及關聯事件的跟蹤日志記錄。它可以分析內核中某個任務的執行時間、系統調用、上下文切換等。

\7. ftrace：ftrace是Linux內核的一個功能，可以為內核調試提供一種靈活的框架。它可用于實時跟蹤和記錄內核函數的運行情況，此外還能跟蹤傳遞的內核參數，對定位錯誤和調優性能有很好的幫助。

8.Crash：Crash是一種Linux內核分析器，它可以捕獲系統故障，并將收集到的歷史數據提取出來，方便開發人員跟蹤并定位故障。

9.DTrace：DTrace是一種可實時跟蹤和監測Linux內核中運行的任務和程序的調試器，它用于精確分析某個任務的執行時間，深入了解任務處理過程。

以上是25種不可或缺的調試工具，它們都能幫助開發人員從不同角度理解Linux內核運行的原理及調試的技巧，并有效的解決安全和效率的問題。正如Linux內核的發明者Linus Torvalds所說，”Debugging is twice as hard as writing the code in the first place. Therefore, if you write the code as cleverly as possible, you are, by definition, not smart enough to debug it.”

ftrace

于靜態代碼插樁技術，不需要用戶通過額外的編程來定義跟蹤行為。 （打樁這個根據字面意思就知道是打標記點，然后將標記點連接操作，形容出軌跡）

靜態代碼插樁技術比較可靠，不會因為用戶的不當使用而導致內核崩潰。ftrace的名字由function trace而來，它利用gcc編譯器的profile特性在所有函數入口處添加了一段插樁代碼，ftrace重載這段代碼來實現跟蹤功能。gcc編譯器的“-pg”選項會在每個函數入口處加入mcount的調用代碼，原本mcount由libc實現，因為內核不會鏈接libc庫，因此ftrace編寫了自己的mcount stub函數。