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复杂，因此，对于您给出的具体示例，跟踪 some_fun() 的 return 值更有意义。

如果您必须跟踪任意局部变量，那么您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。

找到变量的位置后，需要用 D 表示；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针，因为 dtrace(1) 无法理解行号。请参阅 Oracle Solaris Dynamic 中有关 "User Process Tracing" 的部分追踪指南更多。

举个例子，我写了一个简单的程序，其中包含

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

并构建它，作为 amd64 executable，使用 DWARF...

cc -m64 -g -o demo demo.c

...在输出中查找 foo() 及其对 x 的定义之前的 dwarfdump demo：

< 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 本身必须是由父函数的 DW_AT_frame_base 的结果替换属性，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 line table) 然后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;
}

这是我在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

#

Dtrace 中的局部变量

Local Variables in Dtrace

dtrace