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php-stacktrace: PHP進程外查看函數調用堆棧

xiyang / 2239人閱讀

摘要:要看到具體的函數就需要用擴展或者用調試,高級點還可以用。就是要跟蹤的進程。原理眾所周知,是用寫的,而各種函數調用的信息都會用語言的來表示,所以只要兩步就能拿到堆棧信息讀取進程的內存在內存里找到函數調用堆棧信息第一步可以通過或實現。

生產環境多多少少會遇到CPU占用很高或者卡住的PHP進程,這時怎樣才能知道這個進程在干啥呢?

一個方法是strace跟蹤系統調用和參數,這樣能大概知道PHP進程在干啥。要看到具體的PHP函數就需要用PHP擴展(xdebug、xhprof)或者用GDB調試,高級點還可以用DTrace。

上周發現了ruby-stacktrace,它直接讀取ruby進程的內存來獲取堆棧信息,不用GDB和擴展,所以性能很好,于是我也照著寫了一個php-stacktrace,算是勉強能用的玩具。

使用

使用比較簡單,下載解壓即可:

</>復制代碼

  1. $ ./php-stacktrace --help
  2. php-stacktrace 0.1
  3. Sampling profiler for PHP programs
  4. USAGE:
  5. php-stacktrace
  6. FLAGS:
  7. -h, --help Prints help information
  8. -V, --version Prints version information
  9. ARGS:
  10. trace or top or oneshot
  11. Path to php debuginfo
  12. PID of the PHP process you want to profile

三個參數都是必填的。

COMMAND可以是tracetoponeshotoneshot只查看一次就退出,tracetop會一直跟蹤,trace的輸出可以用來生成火焰圖,top統計函數耗時。

DEBUGINFO是調試信息文件的路徑,Linux通常要獨立安裝debuginfo包,因為不會從elf里解析路徑,所以要通過這個參數指定,通常的路徑是/usr/lib/debug/.dwz/php....(在隱藏目錄里,是個小坑)。

PID就是要跟蹤的PHP進程ID。

順帶一提,只支持非線程安全的PHP 7.1。

原理

眾所周知,Zend VM是用C寫的,而各種PHP函數調用的信息都會用C語言的struct/union來表示,所以只要兩步就能拿到堆棧信息:

讀取PHP進程的內存

在內存里找到函數調用堆棧信息

第一步可以通過ptraceprocess_vm_readv實現。ptrace就是調試器所用的方法,它可以暫停PHP進程然后讀取內存。process_vm_readv可以不暫停進程,性能可能更好,但是不可靠,因為PHP還在執行,堆棧信息不斷變化,很容易讀到錯誤的內存。

第二步就需要DWARF調試信息了,調試信息里記錄了結構體大小、字段偏移信息,通過這些信息我們就可以準確地去讀內存然后做解析。

原理還是很簡單的。

下一步

復制vm_stack,盡量在一次process_vm_readv拿到主要的堆棧信息

增加作用域信息,現在只有函數名

完善錯誤處理,現在的代碼是一團糟

多學點Rust

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