Написание потребителя DTrace в C

Question

Я хотел бы написать программу C на FreeBSD 10.1, которая реализует DTrace-потребитель с использованием libdtrace.

Я знаю, что мне нужно начать с звонка dtrace_open() - например. Я нашел this старую презентацию, но я не могу даже начать, так как нет dtrace.h (только в исходном дереве системы).

Общая библиотека установлена, например. инструмент /usr/sbin/dtrace, входящий в состав FreeBSD, может выступать в качестве потребителя DTrace, и этот инструмент ссылается на /lib/libdtrace.so.2 (на который также указывается символьная ссылка от /usr/lib/libdtrace.so).

Любой базовый пример, включая инструкции по сборке (FreeBSD 10.1/clang), очень поможет мне.

---

Фактическая цель написания пользовательского потребителя является создание на основе обертку CFFI годный к употреблению в Python и PyPy. Средство: выше программы C только для начала, изучения, а затем продолжить.

CFFI - рекомендуемый, современный высокопроизводительный способ взаимодействия PyPy с общими библиотеками.

CFFI может использоваться на уровне ABI и API. Последнее требует, чтобы заголовочный файл включался, первый должен объявить материал, используемый в lib.

---

Адаптированный ответ Адама, вот полный пример, который работает на FreeBSD 10.1.

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; 
} 

Для запуска:

[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 

Answer 1

API libdtrace API не обязательно предназначен для стабильных потребителей, но для начала довольно легко изучить некоторые существующие потребители. Самый простой и современный - plockstat, утилита подсветки для статистики блокировки пользователей.

Вот основной поток простого потребителя программы DTrace:

dtrace_open() получить dtrace_hdl_t, ручка для других libdtrace взаимодействий
dtrace_setopt() для настройки параметров (-x флаг dtrace(1M))
dtrace_strcompile() составить строку вашей программы D
dtrace_program_exec() отправить эту программу в ядро ​​
dtrace_go() для регистрации системы и начала записи данных
dtrace_close() убирать в конце

Для основного цикла сбора данных (между dtrace_go() и dtrace_close()) необходимо выполнить следующие действия:

dtrace_sleep(), чтобы сделать паузу в соответствии с параметрами DTrace (switchrate и aggrate)
dtrace_work() для обработки прослежены данные
dtrace_stop(), чтобы прервать

См основной цикл в plockstat.c больше.

Для других простых потребителей DTrace ознакомьтесь с intrstat и lockstat. Для кухонной раковины проверьте код утилиты командной строки dtrace (1M).

Answer 2

DTrace считается система внутреннего интерфейса и написания пользовательского потребителя это не то, что поддерживается.

Лучшее, что вы можете сделать, это проверить копию исходного дерева FreeBSD и создать код оттуда. На самом деле это не очень сложно. Очевидно, что dtrace(1) является каноническим потребителем dtrace, поэтому вы можете посмотреть его реализацию на примерах использования libdtrace. Кроме того, dtrace.h содержит огромное количество комментариев, объясняющих структуры данных и внутренние элементы.

Построение файлов в контексте исходного дерева довольно просто; макет исходного дерева FreeBSD прост и писать Makefiles для создания двоичных файлов в автономном режиме, в основном предоставляется вам «бесплатно».

Соответствующие пункты:

• Clone the dtrace(1) Makefile в новый каталог в дереве исходных проверки.Измените Makefile таким образом, чтобы .PATH был прав, и установите PROG и SRCS, чтобы включить набор источников, содержащих пользовательский потребитель.

• Клон dtrace.c в исходный каталог (независимо от того, указали ли вы .PATH) и внесите необходимые изменения. Хотя источник составляет около 2000 строк, большая часть из них - код поддержки. Если вы просто хотите клонировать подмножество функций, вы обнаружите, что большинство вариантов двоичного кода реализованы в автономных функциях, и поэтому довольно легко обрезать dtrace.c до минимума форма.

Не зная, что конкретно вам нужно делать с вашим обычным потребителем, трудно рассказать вам, что еще вам нужно, чтобы позвонить. Я предполагаю, что вам, вероятно, понадобится compile_file, а также exec_prog. Конечно, ваши потребности могут отличаться.

dtrace.h you will be using имеет несколько комментариев о различных предоставляемых интерфейсах.

Надеюсь, этого достаточно, чтобы вы начали; к сожалению, нет способа сделать то, что вы хотите от установки ванили. Разумеется, вы могли бы взломать соответствующие файлы Makefile для установки необходимых файлов заголовков и создания собственного внутреннего дистрибутива. Но это кажется больнее, чем того стоит.