systemtap使用指导二

最新推荐文章于 2024-08-27 09:18:57 发布

靖源

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3 分析

使用systemtap，可以分析数据，进行过滤，聚集，求和。不同的探针可以一起处理对共享数据。在处理函数中可以使用非常丰富的C-style 语法。

3.1 基本构成

if/else statemen

while(EXPR)STATEMENT

for(A;B;C)STATEMENT

systemtap中可以像C语言那样使用break/continue。探针处理函数中可以通过使用next（像在awk中一样）来提前获得返回。语句块也是使用{}括起来。在systemtap中，分号“ ; ”不是作为语句的结束，而是一条空语句，所以它不常见。

注释，使用shell格式的#,C/C++格式的//,/**/都可以。

表达式类似C或者是awk。并且支持一般常见的操作符，前缀，和字面量。string被作为一种原子类型，而不是char*。一个字符串用点号来结束。"hello" . " " . "world"a string in three easy pieces

变量不需要声明，直接选个名字，用在表达式中就可以了。它们会自动初始化和声明。它的类型systemtap会通过操作符类型来推导。出现任何不一致的时候，systemtap会报错。类型转换需要显示的函数调用。

默认情况下，变量是在探针函数内部有效的。如果多个探针函数需要共享一个变量，就要声明全局变量，声明全局变量可以在systemtap脚本的任何地方。因为可能有并发的情况（e.g不同的探针函数在不同的），在使用全局变量的时候是自动上读写锁的。

声明全局变量：

global count_jiffies,count_ms

probe timer.jiffies(100){count_jiffies++}//jiffies()函数：This function returns the value of the kernel jiffies variable. This value is incremented periodically by timer interrupts, and may wrap around a 32-bit or 64-bit boundary. See HZ.

3.2 目标变量。

一系列的目标变量allow access ti the probe point context。在一个符号性的调试器中，当你在断点处停下是，你可以输出程序上下文中的值。在systemtap的脚本中，对那些探测点（that match with specific executable piont），你也可以打印出需要的信息。

In addition, you can take their address (the & operator), pretty-print structures (the $ and $$ suffix), pretty-print multiple variables in scope (the $$vars and related variables), or cast pointers to their types (the @cast operator), or test their existence / resolvability (the @defined operator). Read about these in the manual pages.

@defined()用来测试括号内部的参数是否存在。

为了知道拿些变量是可用的，你应该对你探测的内核源码比较熟悉。并且要确保编译器没有做过优化，使得这些变量不能被探测到。

可以使用stap的参数-L来枚举可以使用的变量。

{Language reference:

以美元符号$开头的标识符被翻译成目标代码中的变量，而不是systemtap脚本中的变量。

Identifiers that begin with a dollar sign are interpreted as references to variables in the target software, rather than to SystemTap script variables.

}

3.3函数

systemtap允许你定义自己的函数，像全局变量一样，可以再systemtap脚本的任意位置定义全局函数。函数可以有参数列表，参数的类型和其他变量一样是systemtap自行推导的，但是也要求在上下文中保持一致。局部或者全局变量是可以用的，但是目标变量是不可以用的。That's because there is no specific debugging-level context associated with a function.

3.4 关联数组

有时候，探针需要共享一个没法用标量表示的数据。使用线程号，进程号，时间来索引的数据通常来说都是向量。systemtap提供了一个关联数组来完成这个目标。这些数组用一个哈希表实现，这个表的大小在启动时就确定了。因为它们太大了，不能在每个探针处理函数运行的时候动态创建，所以这些数组必须被声明为全局变量。

global b[400] 声明了一个数组，预留了可以存储400个元素的空间。

数组的基本操作是设置和查看元素。使用awk语法：数组名后面是[，然后是一个逗号隔开的索引表达式，最后以]结束。每个索引表达式可以是string或者是数值，但是设置后就不能再改了。

`foo [4,"hello"] ++`	increment the named array slot
`processusage [uid(),execname()] ++`	update a statistic
`times [tid()] = get_cycles()`	set a timestamp reference point
`delta = get_cycles() - times [tid()]`	compute a timestamp delta

未赋值的数组元素可以使用，它返回的值根据情况不同是0或者是空串。但是分配一个null值给一个元素，不意味着删除了这个元素。删除元素需要显示删除。systemtap提供了函数来进行元素的删除和测试。

`if ([4,"hello"] in foo) { }`	membership test
`delete times[tid()]`	deletion of a single element
`delete times`	deletion of all elements

数组的迭代。使用关键字foreach。就像在awk中一样，创建一个循环，对一个数组中的关键元组（不是值）进行迭代。这个迭代可以用一个关键字来排序或者使用+，-来指定。

break/continue在循环中可以使用。因为循环很大，但是探针不会工作太久，所以应当尽早的退出循环。可以使用foreach中的‘limit’选项来实现。

为了简便，systemtap禁止在使用foreach的时候对数组进行任何修改。

`foreach (x = [a,b] in foo) { fuss_with(x) }`	simple loop in arbitrary sequence
`foreach ([a,b] in foo+ limit 5) { }`	loop in increasing sequence of value, stop after 5
`foreach ([a-,b] in foo) { }`	loop in decreasing sequence of first key

{Language reference：

数组元素可以是数值，字符串，或者一个聚合值。整个数组的使用期间不能改变。对数组元素的第一次决定了它的类型。、

数组的大小可以显示定义array[<size>].也可以使用默认值MAXMAPENTRIES global array

数组循环使用。定义数组加上%:global array1%[<size>],array2%

当插入元素个数超过数组容量的时候，以前插入的元素将会被覆盖。

}

3.5 Aggregates

除了string和数值型外，还有一种类型：统计聚合值，简称聚合值。这种类型被用在收集数值的统计量，（当快速积累一个新的数据类型比较重要的时候。）这种类型只对全局变量有意义。可以被分别存储也可以作为数组的元素来存储。

为了把一个值加入到聚合值中，systemtap提供了一个新的操作符<<<。类似c++中的输出操作符<<。左边的对象积累由右边对象提供的数据。

a <<< delta_timestamp
writes[execname()] <<< count

为了读取聚合值中的值，可以使用特殊的用于统计信息的函数。是不能使用常用的变量名来读取聚合值的。这种操作是具有排他性的，所以应当尽量少使用。

提供的有这些函数：@min, @max, @count, @avg, and @sum还有对单一的值进行赋值操作。此外可以用@hist_log 或者 @hist_linear来提取数据流的直方图。用这两额函数处理的结果目前只允许进行打印。

`@avg(a)`	the average of all the values accumulated into `a`
`print(@hist_linear(a,0,100,10))`	print an ``ascii art'' linear histogram of the same data stream, bounds $0 \ldots 100$ , bucket width is
`@count(writes["zsh"])`	the number of times ``zsh'' ran the probe handler
`print(@hist_log(writes["zsh"]))`	print an ``ascii art'' logarithmic histogram of the same data stream