dtrace - Dtrace 中的局部变量

Question

如何使用 dtrace 访问函数的局部变量？

例如，在下面的代码片段中，我想使用 dtrace 了解变量 x 的值。

void foo(int a){
     int x=some_fun(a);
}

Answer 1

内核代码不可能跟踪局部变量，因为没有检测任意内核指令的机制。即使在用户领域，跟踪局部变量也有些令人费解，因此，对于您给出的具体示例，跟踪 some_fun() 的返回值会更有意义。

如果您必须跟踪任意局部变量，则需要确定其在特定兴趣点的位置(通常是寄存器或内存中的位置)。对于简单的情况，您可以通过反汇编函数并检查输出来做到这一点。对于更复杂的情况，使用 DWARF 构建对象然后找到局部变量的 DIE 的 DW_AT_location 属性可能会有所帮助。

你找到变量的位置，你需要用 D 来表达它；请注意，寄存器是通过 uregs[] 数组公开的。此外，您需要使用函数内的偏移量来描述您的探测器，因为 dtrace(1) 无法理解行号。请参阅 Oracle Solaris DynamicTracing Guide 中有关“用户进程跟踪”的部分了解更多。

举个例子，我写了一个简单的程序，包含

int
foo(int i)
{
    int x;
    ...
    for (x = 0; x < 10; x++)
        i += 2;

并使用 DWARF 将其构建为 amd64 可执行文件...

cc -m64 -g -o demo demo.c

...在输出中寻找 foo() 及其对 x 的定义之前dwarfdump 演示:

< 1><0x000000e4>    DW_TAG_subprogram
                    DW_AT_name                  "foo"
                    ...
                    DW_AT_frame_base            DW_OP_reg6



< 2><0x00000121>      DW_TAG_variable
                      DW_AT_name                  "x"
                      ... 
                      DW_AT_location              DW_OP_fbreg -24

x 被描述为 DW_OP_fbreg -24 但 DW_OP_fbreg 本身必须是替换为父函数的 DW_AT_frame_base 的结果属性，即 DW_OP_reg6。 DWARF 使用自己的架构不可知论寄存器的编号和到各个寄存器的映射取决于适当的标准机构。在这种情况下，AMD64 ABI告诉我们知道 DWARF 寄存器 6 对应于 %rbp。因此 x 存储在%rbp - 0x18。 (有关 DWARF 本身的更多信息，我推荐 Michael Eager 的 Introduction to the DWARF Debugging Format .)

因此，如果您发现您所在的源行感兴趣的是偏移量 0x32(可能通过检查 DWARF线表)，那么你可以写一个像这样的探测:

pid$target:a.out:foo:32
{
    self->up = (uintptr_t)(uregs[R_RBP] - 0x18);
    self->kp = (int *)copyin(self->up, sizeof (int));
    printf("x = %d\n", *self->kp);
    self->up = 0;
    self->kp = 0;
}

这是我运行演示程序时看到的:

# dtrace -q -s test.d -c /tmp/demo 
x = 1
x = 2
x = 3
x = 4
x = 5
x = 6
x = 7
x = 8
x = 9
x = 10

#