LINUX 编程定位工具gstack,pstack
pstack:
pstack命令可显示每个进程的栈跟踪。
pstack 命令必须由相应进程的属主或 root 运行。
可以使用 pstack 来确定进程挂起的位置。
此命令允许使用的唯一选项是要检查的进程的 PID。
pstack 看活动的进程内的堆栈
用法:
root# pstack PID
gstack:
gstack -打印正在运行的进程的堆栈跟踪
使用方法:
gstack PID
描述
gstack连接到命令行中pid的活动进程
打印执行堆栈跟踪。如果ELF符号存在于二进制(usu -)中
如果你没有运行条带(1),那么这个例子就会被打印出来
同样如此。
如果进程是线程组的一部分,那么gstack将打印出一个堆栈
对组中的每个线程进行跟踪。
https://blog.csdn.net/O4dC8OjO7ZL6/article/details/78954755
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思路分析
我们知道gdb的bt(backtrace)可以打印函数调用栈,但需要手动敲命令执行,不能批量多次运行,似乎不太方便。有没有更好的工具和方法搞定这个需求呢?有的,gstack就是一款用于方便查看函数调用栈的工具。gstack的用途是“print a stack trace of a running process”,即打印一个正在运行的进程的函数调用栈。下面以一个正在运行的redis-server进程为例,执行gstack `pidof redis-server`即可看到该进程当前正在运行的3个线程各自的函数调用栈。这其实与gdb bt看到的差不多,而且我们的目标是只需要函数名,而不需要地址信息,那么gstack有没有什么参数可以去掉每行的地址,以精简打印呢?
如下所示,gstack竟然没有帮助,这不像是一个正常的程序啊。用file `which gstack`查看,果然,它只是一个脚本,并不是一个正常的程序。
查看/usr/bin/gstack脚本源代码,发现它其实只是包装了gdb bt,并用sed对gdb bt的输出结果做了过滤而已。如下给出gstack脚本源代码的解读,该脚本分为五部分:
第一部分:检查是否提供一个入参,如果入参数量不是1,则打印用法提示,并退出脚本。
第二部分:检查入参必须是一个当前正在运行的程序的PID,如果不是,则退出脚本。
第三部分:判断内核是否支持gdb打印所有线程函数栈,如果不支持,则后续会将“bt”命令输入gdb中;如果支持,则后续会将“thread apply all bt”命令输入gdb中。
第四部分:执行gdb,通过“gdb [options] [executable-file] [process-id]”方式附着到指定PID的进程上,通过<<EOF方式为gdb传入多个命令,并将执行输出的结果通过管道“|”传给后续的sed命令。
第五部分:用sed去掉gdb输出的无效行,只提取含有线程信息、函数信息的行。
通过上述对gstack脚本源代码的分析可知,gstack只是gdb bt的简单封装,与我们的目标还有一定差距。看来需要自己编写一些扩展脚本或程序,才能进一步达成目标。
首先,需要编写一个脚本,重复运行多次gstack,采集目标程序足够多次函数调用栈;其次,需要进一步净化数据,比如函数地址信息就需要过滤掉;还有,需要归并出不同的函数调用栈,找到不同的函数调用链,因为gstack输出的函数栈是用Thread行分隔的,可以编写一个程序来解析Thread行,将每个Thread块(多行)放到哈希桶中排重(即,排除重复项),从而得到唯一不同的函数调用链。
三.扩展编程
首先,编写一个makefile脚本,用shell for循环不断调用gstack,将输出结果追加到临时文本文件中。
仍以redis-server为例,执行 make gstack_log PID=`pidof redis-server` NN=5,即可对redis-server连续运行5次gstack,并将结果保存到一个临时文件tmp_gstack_1353.txt中。在正式采集时,可以将NN设置为很大,比如NN=2000次,以采集到足够多的不同的函数调用栈信息。
然后,查看一下输出的临时文件的内容,即多次gstack输出结果的罗列。下一步需要将每个Thread行所分隔的块(多行),如块1、块2、块3、块4、、、进行净化和排重。
编写一个Node.js小程序gstack_data_format.js,用于对gstack输出结果净化并排重。程序读入gstack结果文件(如:tmp_gstack_1353.txt),一行一行地读入并累加到一个字符串变量中,遇到Thread行则停止累加,并将该字符串作为KEY添加到一个HASH桶中,因为HASH KEY天然不会重复,利用这个特点进行排重;遇到Thread行后,清空该字符串变量,重新开始累加;依次往复,直到读完整个文件。程序基本流程如下,具体源代码请见本文附录。
如下给出gstack_data_format.js的运行效果。该gstack结果文件为1186行,采集到237个函数栈,进行净化、排重后,得到2个唯一不同的函数调用栈。
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