Dtrace 中的局部变量

如何使用 dtrace 访问函数的本地变量？

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);
}

对于内核代码来说，跟踪局部变量是不可能的，因为没有检测任意内核指令的机制。即使在用户态，跟踪局部变量也有些复杂，因此，对于您给出的具体示例，跟踪返回值会更有意义some_fun()反而。

如果必须跟踪任意局部变量，那么您将需要确定其在特定感兴趣点的位置（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完成此操作。对于更复杂的情况，使用 DWARF 构建对象然后找到DW_AT_location局部变量 DIE 的属性。

找到变量的位置后，需要用 D 来表达它；请注意，寄存器是通过公开的uregs[]大批。此外，您需要使用函数内的偏移量来描述探针，因为dtrace(1)无法理解行号。请参阅《用户进程跟踪》中的“用户进程跟踪”部分Oracle Solaris 动态 追踪指南 https://docs.oracle.com/cd/E53394_01/html/E53395/index.html了解更多。

作为一个例子，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;

并使用 DWARF 将其构建为 amd64 可执行文件...

cc -m64 -g -o demo demo.c

...在寻找之前foo()及其定义x在输出中 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 but DW_OP_fbreg其本身一定是 替换为父函数的结果DW_AT_frame_base属性，即DW_OP_reg6。 DWARF 使用自己的与架构无关的 寄存器的编号以及到各个寄存器的映射最多可达 适当的标准机构。在这种情况下，AMD64 ABI https://software.intel.com/sites/default/files/article/402129/mpx-linux64-abi.pdf告诉 DWARF 寄存器 6 对应于我们%rbp. Thus x存储在%rbp - 0x18。 （有关 DWARF 本身的更多信息，我推荐 Michael Eager 的DWARF 调试格式简介 http://dwarfstd.org/doc/Debugging%20using%20DWARF-2012.pdf.)

因此，如果您发现您所在的源代码行 感兴趣的是偏移量 0x32（也许通过检查 DWARF 行表），那么你可以编写一个如下的探针：

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

#