内核调试 SystemTap

http://www.cnblogs.com/wangkangluo1/archive/2012/06/26/2562971.html

 

相关技术:utrace, probe, ftrace, dtrace, pstrace

• centos安装systemtap
• 使用实例
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重点是需要内核的匹配

1.首先先查看你的内核版本

uname -a

2.6.18-194.el5

如果你的内核版本比较老的话，你需要去查找你需要的kernel-devel 的版本.

如果你想用yum去安装，你可以用 yum install kernel-devel

 

注意：在最新的yum里面安装的总是最新的kernel-devel的版本,kernel-devel 需要匹配内核版本

比如： CentOS release 5.5 (Final)用的是内核版本 2.6.18-194.el5

先下载 和内核版本一样的对应的

然后安装

rpm-ivh kernel-devel-2.6.18-194.el5-i686.rpm

安装好kernel-devel会有内核的目录在

/usr/src/kernels/2.6.18-194.el5-i686/

2.安装systemtap

yum install systemtap (stap -V 1.3/0.137  请安装elfutils-devel 才能提示你需要安装哪个版本的debuginfo)

3. 安装debuginfo 去

http://debuginfo.centos.org

寻找和你内核完全匹配

（例如本机uname －r 2.6.18-194.el5 只能选

kernel-debuginfo-2.6.18-194.el5.i686.rpm

kernel-debuginfo-common-2.6.18-194.el5.i686.rpm

）

kernel-debuginfo-common-xxxxx

kernel-debuginfo-xxxx

如果你找不到对应的内核版本的rpm,你可以去google 去寻找,可以使用redhat的debuginfo rpm 包

redhat内核参考下载

http://rpm.pbone.net/index.php3/stat/4/idpl/13968571/dir/redhat_el_5/com/kernel-debuginfo-common-2.6.18-128.el5.x86_64.rpm.html

ftp://ftp.pbone.net/mirror/ftp.redhat.com/pub/redhat/linux/enterprise/5Server/en/os/x86_64/Debuginfo/kernel-debuginfo-2.6.18-128.el5.x86_64.rpm

安装rpm -ivh kernel-debuginfo*.rpm

如何测试：

stap -ve 'probe begin { log("hello world") exit() }'

备注

官方推荐的安装命令
2 yum install systemtap kernel-devel yum-utils
debuginfo-install kernel 由于我的Centos yum repository上没有kernel-debuginfo包，于是得手工添加有这个包的repository。当然也可以把这个包及依赖包rpm文件下载到本地安装。
在/etc/yum.repos.d新建一个文件，我把他命令为debuginfo
然后在debuginfo中加入
1
2
3
4
5
6 [debuginfo]
name=CentOS-$releasever - debuginfo
baseurl=http://debuginfo.centos.org/5/
gpgcheck=0
enabled=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-5 然后在执行官方推荐的安装命令的命令就可以了。整个过程要下载300多M文件，因此需要很长的时间。

官方wiki：

http://sourceware.org/systemtap/wiki/SystemTapOnCentOS

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systemtap如何跟踪libc.so

下午和周忱同学折腾复杂程序的内存泄漏问题，用了valgrind, gogle perftools等工具都不大好用，很容易把应用程序搞死，于是打算用systemtap来在libc.so层面了解内存的使用情况。主要思路就是看 malloc/realloc和free的调用次数的平衡。

首先准备下环境，系统是标准的RHEL 5u4：

$ uname -r
2.6.18-164.el5

$ stap -V
SystemTap translator/driver (version 1.3/0.137 non-git sources)
Copyright (C) 2005-2010 Red Hat, Inc. and others
This is free software; see the source for copying conditions.
enabled features: LIBRPM LIBSQLITE3 NSS BOOST_SHARED_PTR TR1_UNORDERED_MAP
$stap -L  'kernel.function("printk")'
kernel.function("printk@kernel/printk.c:533") $fmt:char const* $args:va_list

$ stap -L  'process("/lib64/libc.so.6").function("malloc")'
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.5-42.x86_64

内核的符号是OK的，glibc没有安装符号。系统提示用 debuginfo-install glibc-2.5-42.x86_64 命令安装符号信息，但是RHEL 5不交钱不能用这个服务的，只能自己下载包安装。

$ wget -c ftp.redhat.com/pub/redhat/linux/enterprise/5Server/en/os/x86_64/Debuginfo/glibc-debuginfo-2.5-42.x86_64.rpm
$ sudo rpm -i  glibc-debuginfo-2.5-42.x86_64.rpm
$ stap -L  'process("/lib64/libc.so.6").function("malloc")'
process("/lib64/libc-2.5.so").function("__libc_malloc@/usr/src/debug/glibc-2.5-20061008T1257/malloc/malloc.c:3560") $bytes:size_t

这次有了glibc的符号了，可以方便的跟踪libc.so中malloc的使用情况。
接着我们来简单的写个c程序调用malloc, 同时写个stap脚本来跟踪malloc的调用堆栈：

$ cat t.c
#include <stdlib.h>

void fun() {
  malloc(1000);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
  fun();
  return 0;
}

$cat m.stp
probe process("/lib64/libc.so.6").function("malloc") {
if (target()== pid()) {
print_ubacktrace();
exit();
}
}
probe begin {
println("~");
}

$ gcc  -g t.c

$ stap -L 'process("./a.out").function("*")'
process("/home/chuba/a.out").function("fun@/home/chuba/t.c:3")
process("/home/chuba/a.out").function("main@/home/chuba/t.c:7") $argc:int $argv:char**

 

现在程序准备好了，那么我们来执行下看内存泄漏在那里：

$sudo stap m.stp -c ./a.out
~
 0x33d5e74b96 : malloc+0x16/0x230 [libc-2.5.so]
 0x4004a6 [a.out+0x4a6/0x1000]

 

我们看到在a.out的0x4004a6的地方地方调用了malloc, 但是具体在程序里面是哪行呢？ 用add2line就很容易找出来：

$ addr2line -e ./a.out 0x4004a6
/home/chuba/t.c:5
$ nl t.c
     1  #include <stdlib.h>

     2  void fun() {
     3    malloc(1000);
     4  }

     5  int main(int argc, char *argv[]) {
     6    fun();
     7    return 0;
     8  }

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参考连接

erlang 非业余研究

ibm Linux 自检和 SystemTap

Linux 下的一个全新的性能测量和调式诊断工具 Systemtap 系列

systemtapmanual

redhat systemtap introduce(pdf) 文库链接

ftp://ftp.redhat.com/pub/redhat/linux/enterprise/5Server/en/os/i386/Debuginfo