用 C 编写一个 DTrace 消费者
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【中文标题】用 C 编写一个 DTrace 消费者【英文标题】：Writing a DTrace consumer in C 【发布时间】：2015-01-18 15:38:40 【问题描述】：我想在 FreeBSD 10.1 上编写一个使用 libdtrace 实现 DTrace 消费者 的 C 程序。
我知道我需要先致电dtrace_open() - 例如。我找到了 this 旧演示文稿，但我什至无法开始，因为没有安装 dtrace.h（仅在系统源代码树中）。
共享库已安装，例如FreeBSD 附带的/usr/sbin/dtrace 工具可以充当DTrace 使用者，并且此工具链接到/lib/libdtrace.so.2（也通过/usr/lib/libdtrace.so 的符号链接指向）。
任何基本示例，包括构建说明 (FreeBSD 10.1 / clang) 都会对我有很大帮助。
编写自定义消费者的实际目标是创建一个可在 Python 和 PyPy 中使用的基于 CFFI 的包装器。 意思是：上面的 C 程序只是入门、学习然后继续。
CFFI 是推荐的、现代的、高性能的 PyPy 与共享库的接口方式。
CFFI 可用于ABI 和 API 级别。后者需要一个头文件来包含，前者需要从一个库中声明使用的东西。
改编自 Adam 的回答，这是一个适用于 FreeBSD 10.1 的完整示例。
Makefile:
all:
cc \
-I /usr/src/cddl/compat/opensolaris/include \
-I /usr/src/cddl/contrib/opensolaris/lib/libdtrace/common/ \
-I /usr/src/sys/cddl/compat/opensolaris \
-I /usr/src/sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/ \
hello_dtrace.c \
-l dtrace -l proc -l ctf -l elf -l z -l rtld_db -l pthread -l util \
-o hello_dtrace
hello_dtrace.c:
#include <dtrace.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
static dtrace_hdl_t* g_dtp;
static int chewrec (const dtrace_probedata_t *data, const dtrace_recdesc_t *rec, void *arg)
printf("chewing dtrace record ..\n");
// A NULL rec indicates that we've processed the last record.
if (rec == NULL)
return (DTRACE_CONSUME_NEXT);
return (DTRACE_CONSUME_THIS);
static const char* g_prog = "BEGIN printf(\"hello from dtrace\\n\"); ";
//static const char* g_prog = "syscall::open*:entry printf(\"%s %s\\n\", execname, copyinstr(arg0)); ";
static int g_intr;
static int g_exited;
static void intr (int signo)
g_intr = 1;
int main (int argc, char** argv)
int err;
if ((g_dtp = dtrace_open(DTRACE_VERSION, 0, &err)) == NULL)
fprintf(stderr, "failed to initialize dtrace: %s\n", dtrace_errmsg(NULL, err));
return -1;
printf("Dtrace initialized\n");
(void) dtrace_setopt(g_dtp, "bufsize", "4m");
(void) dtrace_setopt(g_dtp, "aggsize", "4m");
printf("dtrace options set\n");
dtrace_prog_t* prog;
if ((prog = dtrace_program_strcompile(g_dtp, g_prog, DTRACE_PROBESPEC_NAME, 0, 0, NULL)) == NULL)
fprintf(stderr, "failed to compile dtrace program\n");
return -1;
else
printf("dtrace program compiled\n");
dtrace_proginfo_t info;
if (dtrace_program_exec(g_dtp, prog, &info) == -1)
fprintf(stderr, "failed to enable dtrace probes\n");
return -1;
else
printf("dtrace probes enabled\n");
struct sigaction act;
(void) sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;
act.sa_handler = intr;
(void) sigaction(SIGINT, &act, NULL);
(void) sigaction(SIGTERM, &act, NULL);
if (dtrace_go(g_dtp) != 0)
fprintf(stderr, "could not start instrumentation\n");
return -1;
else
printf("instrumentation started ..\n");
int done = 0;
do
if (!g_intr && !done)
dtrace_sleep(g_dtp);
if (done || g_intr || g_exited)
done = 1;
if (dtrace_stop(g_dtp) == -1)
fprintf(stderr, "could not stop tracing\n");
return -1;
switch (dtrace_work(g_dtp, stdout, NULL, chewrec, NULL))
case DTRACE_WORKSTATUS_DONE:
done = 1;
break;
case DTRACE_WORKSTATUS_OKAY:
break;
default:
fprintf(stderr, "processing aborted");
return -1;
while (!done);
printf("closing dtrace\n");
dtrace_close(g_dtp);
return 0;
运行：
[oberstet@brummer2 ~/hello_dtrace]$ make; sudo ./hello_dtrace
cc -I /usr/src/cddl/contrib/opensolaris/lib/libdtrace/common/ -I /usr/src/sys/cddl/compat/opensolaris -I /usr/src/sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/ hello_dtrace.c -l dtrace -l proc -l ctf -l elf -l rtld_db -l z -l pthread -l util -o hello_dtrace
Dtrace initialized
dtrace options set
dtrace program compiled
dtrace probes enabled
instrumentation started ..
chewing dtrace record ..
hello from dtrace
chewing dtrace record ..
^Cclosing dtrace
【问题讨论】：
不确定这是否有帮助，但您可以尝试wiki.freebsd.org/DTrace。那里有代码示例。 谢谢，我已经阅读了这些内容，但没有透露如何用 C 编写自定义使用者。 很抱歉这么迂腐，但您是否也阅读了该网站上的链接 wiki.freebsd.org/DTrace/KernelSupport。有额外的make buildworld 的说明，我认为这些说明会提取您正在寻找的支持文件。
“截至 2012 年 5 月，在 GENERIC 中默认启用 DTrace 支持，不需要以下步骤” - 我正在运行 10.1 版本（默认情况下内置 DTrace）
@oberstet：我认为您可以尝试从 DTrace 邮件列表中提供帮助：http://dtrace.org/blogs/mailing-list/。
【参考方案1】：
libdtrace API 不一定适用于稳定的消费者，但它很容易从一些现有消费者那里学习以开始使用。最简单和最现代的是plockstat，它是用于用户土地锁定统计的 illumos 实用程序。
这是一个简单的 DTrace 消费者程序的基本流程：
dtrace_open() 获取 dtrace_hdl_t，其他 libdtrace 交互的句柄dtrace_setopt() 配置选项（-x 标志到 dtrace(1M)）dtrace_strcompile() 编译您的字符串D 程序dtrace_program_exec() 将该程序发送到内核dtrace_go() 检测系统并开始记录数据dtrace_close() 最后进行清理
对于主数据收集循环（在dtrace_go() 和dtrace_close() 之间），请执行以下操作：
dtrace_sleep() 根据 DTrace 选项（切换速率和聚合）暂停dtrace_work() 处理跟踪数据dtrace_stop() 中止
更多信息请参见plockstat.c 中的主循环。
对于其他简单的 DTrace 使用者，请查看 intrstat 和 lockstat。对于厨房水槽，请查看 dtrace(1M) 命令行实用程序的代码。
【讨论】：
太棒了！我在 FreeBSD 上做了一些工作（添加到问题正文中）。看起来，plockstat 在dtrace_sleep 中有主循环阻塞，而intrstat 设置了一个高频定时器并在sigsuspend 中阻塞。两者都阻塞调用线程。关于我应该遵循哪种方法的任何提示？
啊，还有一件事：最终，这将在一个具有异步反应器/事件循环（Python Twisted/asyncio）的程序中运行。在这种情况下，绝不能阻塞（主）线程（因为反应器循环希望在调用 select()、poll() 或等待 FD 准备就绪时阻塞自己）。所以我需要让 dtrace 消费者循环（阻塞）在后台线程上运行。有什么问题吗？【参考方案2】：
dtrace 被认为是系统内部接口，不支持编写自定义消费者。
您能做的最好的事情就是查看 FreeBSD 源代码树的副本并从那里构建您的代码。这实际上并不是非常困难。显然，dtrace(1) 是规范的 dtrace 使用者，因此您可以查看其实现以了解如何使用 libdtrace 的示例。此外，dtrace.h 有大量的 cmets 解释数据结构和内部结构。
在源代码树的上下文中构建文件非常容易； FreeBSD 源代码树的布局很简单，编写 Makefile 以自包含方式构建二进制文件基本上是“免费”提供给您的。
相关点：
将 the dtrace(1) Makefile 克隆到源代码树检出的新目录中。修改 Makefile 以使 .PATH 正确，并设置 PROG 和 SRCS 以包含构成您的自定义使用者的源集。
将dtrace.c 克隆到您的源目录（无论您将.PATH 指向的哪个位置）并根据需要进行更改。虽然源代码将近 2,000 行，但其中大部分是支持代码。如果您只是想克隆功能的子集，您会发现二进制文件的大多数选项都是在自包含的函数中实现的，因此应该很容易将dtrace.c 修剪为裸露的- 最小形式。
如果不知道您具体需要对自定义使用者做什么，就很难告诉您还需要调用什么。我假设你可能会想要compile_file 和exec_prog。当然，您的需求可能会有所不同。
dtrace.h you will be using 有许多关于所提供的各种接口的 cmets。
希望这足以让您入门；不幸的是，没有办法从香草安装中做你想做的事。当然，您可以破解相关的 Makefile 以安装必要的头文件并创建您自己的内部发行版。但这似乎比它的价值更痛苦。
【讨论】：
非常感谢您的详细回答。请给我一些时间来尝试，也因为twitter.com/ahl/status/557981334615126016 - 我已经更新了我的实际目标是自定义消费者的问题 不客气！我很高兴 ahl 扩展了答案/提供了更多关于在提供可接受的答案时需要做什么的见解。 （嗨，亚当！）以上是关于用 C 编写一个 DTrace 消费者的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章