SystemTap - часть 4. Упрощенная версия ltrace своими руками

Linux Отладка программ SystemTap

Попробую написать утилитку, которая бы отслеживала путь выполнения программы, не так подробно как ltrace, но все же существенно более быстро.

А так же попробую воспользоваться функциями.

1 Напишу функцию, которая аналогична indent, но с собственным алгоритмом формирования смещения:

function local_depth() {
    ind = ""
    for (i=depth[tid()];i>=0;i--){
        ind = sprintf("%s|", ind)
    }
    ind = ind . ">"
    return ind
}

Результат выполения функции - это строка отступа для текущего потока с учетом глубины вложенности. Т.е сведения о глубине хранятся в массиве depth с ключем tid(), т.е идентификатором текущего потока. Результат примерно выглядит так |||> или |||||||>

2 Непосредственно сами функции формирования информации о текущем местонахождении:

function out_info(func_name, vars_list, fid) {
    dbg = get_debug_info()
    if (dbg != "") {
        dbg = " >>>".dbg
    }
    printf("%s(%10d) uid(%5d):%s%s[%d](%s) %s%s\n", func_name, tid(), uid(), local_depth(), ppfunc(), fid, execname(), vars_list, dbg)
}

function out_info_return(func_name, vars_list, fid) {
    printf("%s(%10d) uid(%5d):|%s%s[%d](%s) ret +----> %s\n", func_name, tid(), uid(), local_depth(), ppfunc(), fid, execname(), vars_list)
}

Функции используют механизмы форматирования printf. И выводит стандартный, ранее рассматриваемый набор функций: tid, uid, ppfunc. Как раз здесь вызывается функция создания отступа, рассмотренна ранее local_depth.

Входные параметры функций:

  1. имя которое будет выведено вначале и при анализе может понадобится для фильтрации,
  2. список переменных локальных
  3. идентификатор, присвоенный функции программы(не проба), при входе в нее.

Идентификатор - это число одинаковое для входа функции и выхода из нее. Т.к. вход и выход могут быть не сразу друг за другом, по идентификатору можно будет определить когда был произведен вход. Даже если функция вызывалась рекурсивно.

3 Функция погружения и выхода из подпрограммы:

function work_depth_push(){
    #fn = sprintf("%s", ppfunc())
    foreach (val in skip){
        if(is_current_function(skip[val])==0) return 0
    }
    s_tid = tid()
    if (!@defined( depth[s_tid])) {
        depth[s_tid] = 0
    }
    cnt = counter++
    names[s_tid, depth[s_tid]++] = cnt
    return cnt
}

function work_depth_pop(){
    foreach (val in skip){
        if(is_current_function(skip[val])==0) return 0
    }
    s_tid = tid()
    if (!@defined( depth[s_tid])) {
        depth[s_tid] = 0
    }
    cnt = 0
    if (depth[s_tid] > 0 ) {
        cnt = names[s_tid, depth[s_tid]-1]
        delete names[s_tid, --depth[s_tid]]
    }
    return cnt
}

Первая функция производит манипуляции, необходимые для учета и отображения при вызове в ослеживаемой программе любой функции, вторая делает манипуляции, чтоб очистить, то что насоздавала первая функция. Функции возвращают тот уникальный идентификатор, который описывался ранее, для учета входа и выхода из функции.

В начале этих двух функций вызывается is_current_function, которая проверяет, является ли текущее место тем которое нужно игнорировать. Список игнорирования - это skip.

Сведения о погруженных функциях и идентификаторе сохранются в массив names[tid, number].

4 Сами probes, которые говорят куда наша программка должна встроиться:

probe process("*").function("*").call {
    fid = work_depth_push()
    if (fid==0) next
    vrs = sprintf("%s", $$vars)
    ap_name = sprintf("%7s", execname())
    out_info(ap_name, vrs, fid)
}

probe process("*").function("*").return {
    fid = work_depth_pop()
    if (fid==0) next
    vrs = sprintf("%s", $$return)
    ap_name = sprintf("%7s", execname())
    out_info_return(ap_name, vrs, fid)
}

Мы прикрепляемся ко всем процессам, ко всем вызовам функций, а так же к результату возвращаемому функциями - это методы .call и .reurn. В самих в начале для проверки и подготовки данных вызываются work_depth_push и work_depth_pop. Если идентификатор не создан, т.е fid=0, то методом next, мы пропускаем probe. Получаем возвращаемое значение $$return или список локальных переменных $$vars и передаем их ранее рассмотренным функциям формирования вывода.

В массив skip в probe begin заносятся имена функций, которые не будут попадать в общий вывод программы:

    skip[0] = "ap_get_scoreboard_process"
    skip[1] = "ap_get_scoreboard_worker_from_indexes"

Пример запуска:

С параметром --ldd и -w, чтоб отладочная информация подтягивалась из библиотек и игнорировались предпреждения:

[systemtap]# stap fstrace.stp --ldd -w -c "./tst"
Function tracer
Waiting for even or Ctrl+C
    tst(     35561) uid(    0):||>_start[1](tst)
    tst(     35561) uid(    0):|||>__libc_csu_init[2](tst)
    tst(     35561) uid(    0):||||>_init[3](tst)
    tst(     35561) uid(    0):||||>_init[3](tst) ret +---->
    tst(     35561) uid(    0):||||>frame_dummy[4](tst)
    tst(     35561) uid(    0):|||||>register_tm_clones[5](tst)
    tst(     35561) uid(    0):|||||>register_tm_clones[5](tst) ret +---->
    tst(     35561) uid(    0):||||>frame_dummy[4](tst) ret +---->
    tst(     35561) uid(    0):|||>__libc_csu_init[2](tst) ret +---->
    tst(     35561) uid(    0):|||>main[6](tst) test=[...] data=0x0
    tst(     35561) uid(    0):||||>memory_fill[7](tst) src=0x7ffdc4a90b00 dest=0x1904010 len=0x400 buff=[...]
    tst(     35561) uid(    0):||||>memory_fill[7](tst) ret +---->
    tst(     35561) uid(    0):|||>main[6](tst) ret +----> return=0x0
    tst(     35561) uid(    0):|||>__do_global_dtors_aux[8](tst)
    tst(     35561) uid(    0):||||>deregister_tm_clones[9](tst)
    tst(     35561) uid(    0):||||>deregister_tm_clones[9](tst) ret +---->
    tst(     35561) uid(    0):|||>__do_global_dtors_aux[8](tst) ret +---->
    tst(     35561) uid(    0):|||>_fini[10](tst)
    tst(     35561) uid(    0):|||>_fini[10](tst) ret +---->

И второй пример, над той же программкой из стати, но с дополнительным параметром ext=on:

[systemtap]# stap fstrace.stp ext=on --ldd -w -c "./tst"
Function tracer
Waiting for even or Ctrl+C
    tst(     35798) uid(    0):||>_start[1](tst)  >>>0x400540
    tst(     35798) uid(    0):|||>__libc_csu_init[2](tst)  >>>0x400730
    tst(     35798) uid(    0):||||>_init[3](tst)  >>>0x4004a8
    tst(     35798) uid(    0):||||>_init[3](tst) ret +---->
    tst(     35798) uid(    0):||||>frame_dummy[4](tst)  >>>0x400600
    tst(     35798) uid(    0):|||||>register_tm_clones[5](tst)  >>>0x4005a0
    tst(     35798) uid(    0):|||||>register_tm_clones[5](tst) ret +---->
    tst(     35798) uid(    0):||||>frame_dummy[4](tst) ret +---->
    tst(     35798) uid(    0):|||>__libc_csu_init[2](tst) ret +---->
    tst(     35798) uid(    0):|||>main[6](tst) test=[...] data=0x0 >>>/check/systemtap/1.c:12
    tst(     35798) uid(    0):||||>memory_fill[7](tst) src=0x7ffe9b5ade40 dest=0x7ba010 len=0x400 buff=[...] >>>/check/systemtap/1.c:6
    tst(     35798) uid(    0):||||>memory_fill[7](tst) ret +---->
    tst(     35798) uid(    0):|||>main[6](tst) ret +----> return=0x0
    tst(     35798) uid(    0):|||>__do_global_dtors_aux[8](tst)  >>>0x4005e0
    tst(     35798) uid(    0):||||>deregister_tm_clones[9](tst)  >>>0x400570
    tst(     35798) uid(    0):||||>deregister_tm_clones[9](tst) ret +---->
    tst(     35798) uid(    0):|||>__do_global_dtors_aux[8](tst) ret +---->
    tst(     35798) uid(    0):|||>_fini[10](tst)  >>>0x4007a4
    tst(     35798) uid(    0):|||>_fini[10](tst) ret +---->

В выводе появилась отладочная информация: >>>/check/systemtap/1.c:6

Полный текс скрипта можно скачаь здесь.

Добавить комментарий

Следующая запись Предыдущая запись