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php-stacktrace: PHP進(jìn)程外查看函數(shù)調(diào)用堆棧

xiyang / 2244人閱讀

摘要：要看到具體的函數(shù)就需要用擴(kuò)展或者用調(diào)試，高級(jí)點(diǎn)還可以用。就是要跟蹤的進(jìn)程。原理眾所周知，是用寫(xiě)的，而各種函數(shù)調(diào)用的信息都會(huì)用語(yǔ)言的來(lái)表示，所以只要兩步就能拿到堆棧信息讀取進(jìn)程的內(nèi)存在內(nèi)存里找到函數(shù)調(diào)用堆棧信息第一步可以通過(guò)或?qū)崿F(xiàn)。

生產(chǎn)環(huán)境多多少少會(huì)遇到CPU占用很高或者卡住的PHP進(jìn)程，這時(shí)怎樣才能知道這個(gè)進(jìn)程在干啥呢？

一個(gè)方法是strace跟蹤系統(tǒng)調(diào)用和參數(shù)，這樣能大概知道PHP進(jìn)程在干啥。要看到具體的PHP函數(shù)就需要用PHP擴(kuò)展（xdebug、xhprof）或者用GDB調(diào)試，高級(jí)點(diǎn)還可以用DTrace。

上周發(fā)現(xiàn)了ruby-stacktrace，它直接讀取ruby進(jìn)程的內(nèi)存來(lái)獲取堆棧信息，不用GDB和擴(kuò)展，所以性能很好，于是我也照著寫(xiě)了一個(gè)php-stacktrace，算是勉強(qiáng)能用的玩具。

使用

使用比較簡(jiǎn)單，下載解壓即可：

$ ./php-stacktrace --help
php-stacktrace 0.1
Sampling profiler for PHP programs

USAGE:
    php-stacktrace   

FLAGS:
    -h, --help       Prints help information
    -V, --version    Prints version information

ARGS:
          trace or top or oneshot
        Path to php debuginfo
              PID of the PHP process you want to profile

三個(gè)參數(shù)都是必填的。

COMMAND可以是trace、top、oneshot。oneshot只查看一次就退出，trace和top會(huì)一直跟蹤，trace的輸出可以用來(lái)生成火焰圖，top統(tǒng)計(jì)函數(shù)耗時(shí)。

DEBUGINFO是調(diào)試信息文件的路徑，Linux通常要獨(dú)立安裝debuginfo包，因?yàn)椴粫?huì)從elf里解析路徑，所以要通過(guò)這個(gè)參數(shù)指定，通常的路徑是/usr/lib/debug/.dwz/php....（在隱藏目錄里，是個(gè)小坑）。

PID就是要跟蹤的PHP進(jìn)程ID。

順帶一提，只支持非線(xiàn)程安全的PHP 7.1。

原理

眾所周知，Zend VM是用C寫(xiě)的，而各種PHP函數(shù)調(diào)用的信息都會(huì)用C語(yǔ)言的struct/union來(lái)表示，所以只要兩步就能拿到堆棧信息：

讀取PHP進(jìn)程的內(nèi)存

在內(nèi)存里找到函數(shù)調(diào)用堆棧信息

第一步可以通過(guò)ptrace或process_vm_readv實(shí)現(xiàn)。ptrace就是調(diào)試器所用的方法，它可以暫停PHP進(jìn)程然后讀取內(nèi)存。process_vm_readv可以不暫停進(jìn)程，性能可能更好，但是不可靠，因?yàn)镻HP還在執(zhí)行，堆棧信息不斷變化，很容易讀到錯(cuò)誤的內(nèi)存。

第二步就需要DWARF調(diào)試信息了，調(diào)試信息里記錄了結(jié)構(gòu)體大小、字段偏移信息，通過(guò)這些信息我們就可以準(zhǔn)確地去讀內(nèi)存然后做解析。

原理還是很簡(jiǎn)單的。

下一步

復(fù)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(xiàn)在只有函數(shù)名

完善錯(cuò)誤處理，現(xiàn)在的代碼是一團(tuán)糟

多學(xué)點(diǎn)Rust

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