百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 热门文章 > 正文

使用/proc信息跟踪进程的堆栈

bigegpt 2024-08-23 11:51 2 浏览

如果你熟悉Linux的话,就有一个常识,Linux中所有的内存信息(进程)都是以文件形式保存在/proc目录下的,我们获取通过该目录下进程ID为名称的目录中有关该进程实时内存信息,包括网络,文件句柄、启动点、执行命令等等。本文虫虫以进程堆栈为例子,介绍通过/proc/进程号/stack文件的内容来实时跟踪进程堆栈信息。

进程阻塞

为了解决这个问题,让我们考虑一个进程阻塞的过程,以TCP服务器为例。

在最简单的形式中,我们可以拥有一个单线程TCP服务器,它只接收给定线程中的流量,然后处理其结果。

如上图所示,该流程有两个服务器阻塞点:accept阶段和read阶段,第一个阻塞直到客户端完成TCP握手;第二,完成TCP握手,直到数据开始读取。下面我们利用C 套接字实现一个简单认证握手的过程,来模拟accept阶段的第一个阻塞过程。

编译,然后运行该应用,然后知道发生阻塞,即监听完成等待连接握手。

查看进程内核堆栈跟踪

这时,我们可以浏览/proc信息并查看内核中发生了什么,并确定它在accept syscall上被阻止:

cat /proc/$(pidof accept.out)/stack

[<0>] inet_csk_accept+0x246/0x380

[<0>] inet_accept+0x45/0x170

[<0>] SYSC_accept4+0xff/0x210

[<0>] SyS_accept+0x10/0x20

[<0>] do_syscall_64+0x73/0x130

[<0>] entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x3d/0xa2

[<0>] 0xffffffffffffffff

可能看起来像一个奇怪的堆栈跟踪,但结构非常简单。

每一行代表一个被调用的函数(从查看堆栈调用),第一部分[<0>],是函数的内核地址,而第二部分,do_syscall_64 + ...对应偏移量的符号名。

当fs/proc /base.c#proc_pid_stack(由虚拟文件系统的调用/proc的方法)遍历堆栈帧时,看到它将[<0>]硬编码为要实际的地址,至于为啥屏蔽了该实际地址可能是处于安全的原因,该函数源码:

在源代码的git仓,我们使用git blame 对seq_printf审查,可以看到该部分[<0>]硬编码代码是又Linus 教主去年添加的哦

查看printk格式说明符的文档,可以看到非常专业的格式:

B说明符导致符号名称带有偏移量,应在打印堆栈回溯时使用。使用K说明符,用于打印应该对非特权用户隐藏的内核指针。意思是,之前你可以检索内核地址,但是现在已经屏蔽显示了,可能是为了安全的缘故。

多线程异步应用的堆栈

虽然很清楚为什么在上面的例子中了解内核中的堆栈跟踪是有用的,但是对于使用异步IO的多线程应用服务来说(就像大多数现代Web服务器那样)。

我们使用golang实现一个和上部分中TCP 监听程序的例子:

上面的代码中我们没有使用goroutine,但是Go运行时最终会设置一个事件池文件,它允许我们监视多个文件描述符而不是单个的阻塞。

通过查看以上应用进程运行时内核被阻塞的系统调用:

find /proc/$(pidof gosocket)/task -name "stack" |xargs -I{} /bin/sh -c 'echo {} ; cat {}'

...

请注意,与C应用不同,我们看到了由gosocket应用的PID标识的任务组下的多个个任务的堆栈。由于Go在启动时将运行多个线程(这样我们可以调度goroutine来运行实际线程的轮询),我们可以查看所有线程中的堆栈,得到整体的堆栈信息(每个线程都是一个任务,所以各自都有自己的堆栈)。

为了进一步深入追踪,我们用dlv(github:/ derekparker/delve),可以看到有一个进程futex_wait阻塞了 5个线程,而另一个线程被ep_poll阻塞(异步IO上的实际块):

dlv attach $(pidof gosocket)

(dlv) threads

* Thread 17019 at .../sys_linux_amd64.s:671 runtime.epollwait

Thread 17020 at .../sys_linux_amd64.s:532 runtime.futex

Thread 17021 at .../sys_linux_amd64.s:532 runtime.futex

Thread 17022 at .../sys_linux_amd64.s:532 runtime.futex

Thread 17023 at .../sys_linux_amd64.s:532 runtime.futex

Thread 17024 at .../sys_linux_amd64.s:532 runtime.futex

(dlv)goroutines

[4 goroutines]

Goroutine 1 - ...netpoll.go:173 internal/poll.runtime_pollWait (0x427146)

Goroutine 2 - ...proc.go:303 runtime.gopark (0x42c74b)

Goroutine 3 - ...proc.go:303 runtime.gopark (0x42c74b)

Goroutine 4 - ...proc.go:303 runtime.gopark (0x42c74b)

(dlv)goroutine

(dlv) stack

0 0x000000000042c74b in runtime.gopark

at /usr/local/go/src/runtime/proc.go:303

1 0x0000000000427a99 in runtime.netpollblock

at /usr/local/go/src/runtime/netpoll.go:366

2 0x0000000000427146 in internal/poll.runtime_pollWait

at /usr/local/go/src/runtime/netpoll.go:173

3 0x000000000048e81a in internal/poll.(*pollDesc).wait

at /usr/local/go/src/internal/poll/fd_poll_runtime.go:85

4 0x000000000048e92d in internal/poll.(*pollDesc).waitRead

at /usr/local/go/src/internal/poll/fd_poll_runtime.go:90

5 0x000000000048fc20 in internal/poll.(*FD).Accept

at /usr/local/go/src/internal/poll/fd_unix.go:384

6 0x00000000004b6572 in net.(*netFD).accept

at /usr/local/go/src/net/fd_unix.go:238

7 0x00000000004c972e in net.(*TCPListener).accept

at /usr/local/go/src/net/tcpsock_posix.go:139

8 0x00000000004c86c7 in net.(*TCPListener).Accept

at /usr/local/go/src/net/tcpsock.go:260

9 0x00000000004d55f4 in main.main

at /tmp/tcp/main.go:16

10 0x000000000042c367 in runtime.main

at /usr/local/go/src/runtime/proc.go:201

11 0x0000000000456391 in runtime.goexit

at /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:1333

我们现在有了用户空间和内核空间堆栈,可以追踪Go应用程序线程的所有调用等信息。

总结

本文总使用 /proc/<pid>/stack(或等效的/proc/<pid>/task/<task_id/ stack)来追踪进程堆栈的信息,可以帮我们查看服务的调用信息等很重要的信息,可以帮助我们在系统调试或者其他方面使用,虫虫也间或介绍了几个有用工具,比如git仓库中的代码文件追踪git blame,golang程序进程栈的追踪工具。之前的文章中虫虫给大家介绍过strace等工具进程系统追踪的方法,其实上其底层也是调用了该堆栈的一些信息。关于/proc其实上有很多重要的信息,以后有机会虫虫会介绍更多的使用。欢迎大家关注虫虫,及时反馈和响应我。

相关推荐

悠悠万事,吃饭为大(悠悠万事吃饭为大,什么意思)

新媒体编辑:杜岷赵蕾初审:程秀娟审核:汤小俊审签:周星...

高铁扒门事件升级版!婚宴上‘冲喜’老人团:我们抢的是社会资源

凌晨两点改方案时,突然收到婚庆团队发来的视频——胶东某酒店宴会厅,三个穿大红棉袄的中年妇女跟敢死队似的往前冲,眼瞅着就要扑到新娘的高额钻石项链上。要不是门口小伙及时阻拦,这婚礼造型团队熬了三个月的方案...

微服务架构实战:商家管理后台与sso设计,SSO客户端设计

SSO客户端设计下面通过模块merchant-security对SSO客户端安全认证部分的实现进行封装,以便各个接入SSO的客户端应用进行引用。安全认证的项目管理配置SSO客户端安全认证的项目管理使...

还在为 Spring Boot 配置类加载机制困惑?一文为你彻底解惑

在当今微服务架构盛行、项目复杂度不断攀升的开发环境下,SpringBoot作为Java后端开发的主流框架,无疑是我们手中的得力武器。然而,当我们在享受其自动配置带来的便捷时,是否曾被配置类加载...

Seata源码—6.Seata AT模式的数据源代理二

大纲1.Seata的Resource资源接口源码2.Seata数据源连接池代理的实现源码3.Client向Server发起注册RM的源码4.Client向Server注册RM时的交互源码5.数据源连接...

30分钟了解K8S(30分钟了解微积分)

微服务演进方向o面向分布式设计(Distribution):容器、微服务、API驱动的开发;o面向配置设计(Configuration):一个镜像,多个环境配置;o面向韧性设计(Resista...

SpringBoot条件化配置(@Conditional)全面解析与实战指南

一、条件化配置基础概念1.1什么是条件化配置条件化配置是Spring框架提供的一种基于特定条件来决定是否注册Bean或加载配置的机制。在SpringBoot中,这一机制通过@Conditional...

一招解决所有依赖冲突(克服依赖)

背景介绍最近遇到了这样一个问题,我们有一个jar包common-tool,作为基础工具包,被各个项目在引用。突然某一天发现日志很多报错。一看是NoSuchMethodError,意思是Dis...

你读过Mybatis的源码?说说它用到了几种设计模式

学习设计模式时,很多人都有类似的困扰——明明概念背得滚瓜烂熟,一到写代码就完全想不起来怎么用。就像学了一堆游泳技巧,却从没下过水实践,很难真正掌握。其实理解一个知识点,就像看立体模型,单角度观察总...

golang对接阿里云私有Bucket上传图片、授权访问图片

1、为什么要设置私有bucket公共读写:互联网上任何用户都可以对该Bucket内的文件进行访问,并且向该Bucket写入数据。这有可能造成您数据的外泄以及费用激增,若被人恶意写入违法信息还可...

spring中的资源的加载(spring加载原理)

最近在网上看到有人问@ContextConfiguration("classpath:/bean.xml")中除了classpath这种还有其他的写法么,看他的意思是想从本地文件...

Android资源使用(android资源文件)

Android资源管理机制在Android的开发中,需要使用到各式各样的资源,这些资源往往是一些静态资源,比如位图,颜色,布局定义,用户界面使用到的字符串,动画等。这些资源统统放在项目的res/独立子...

如何深度理解mybatis?(如何深度理解康乐服务质量管理的5个维度)

深度自定义mybatis回顾mybatis的操作的核心步骤编写核心类SqlSessionFacotryBuild进行解析配置文件深度分析解析SqlSessionFacotryBuild干的核心工作编写...

@Autowired与@Resource原理知识点详解

springIOCAOP的不多做赘述了,说下IOC:SpringIOC解决的是对象管理和对象依赖的问题,IOC容器可以理解为一个对象工厂,我们都把该对象交给工厂,工厂管理这些对象的创建以及依赖关系...

java的redis连接工具篇(java redis client)

在Java里,有不少用于连接Redis的工具,下面为你介绍一些主流的工具及其特点:JedisJedis是Redis官方推荐的Java连接工具,它提供了全面的Redis命令支持,且...