借助Kprobe探测内核中的变量
发布时间：2021-12-14 13:06:40 所属栏目：教程 来源：互联网
导读：今天遇到一个问题，需要探测内核中buffer cache block的大
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今天遇到一个问题，需要探测内核中buffer cache block的大小。我想到了Kprobe这个神奇的工具，并且很好的探测到了内核中的变量值，非常的方便，在此分享一下。 采用dd等工具写设备的时候，是需要经过块设备层的buffer cache，当请求块大小小于buffer cache的block_size时，Linux的策略是首先需要从磁盘load数据至buffer cache，然后再将新写入的“局部数据”写入buffer cache。这一步骤完成之后，会将整个buffer cache标识成dirty，挂载到设备所属的radix tree上，然后定时唤醒后台writeback线程刷新dirty block至磁盘。今天对linux-3.2和linux-2.6.23的顺序写进行了对比测试，发现请求大小在512至2048之间时，Linux-3.2的性能居然比Linux-2.6.23还差。测试后得到的性能特征似乎与buffer cache的块大小有关系，因此，我采用Kprobe对两个版本的块大小进行了探测验证。 为了探测这个值，首先需要找一个合适的探测点，根据代码分析的结果，我选择在__block_write_begin函数中调用create_empty_buffers函数时的机会点，采用Kprobe插入一段代码，打印buffer cache block_size的值。探测点位置的源代码如下所示： int __block_write_begin(struct page *page, loff_t pos, unsigned len, get_block_t *get_block) { 。。。 blocksize = 1 << inode->i_blkbits; if (!page_has_buffers(page)) create_empty_buffers(page, blocksize, 0); head = page_buffers(page); bbits = inode->i_blkbits; block = (sector_t)page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - bbits); 。。。 } 通过上面函数，我们知道blocksize就是buffer cache block块大小，因此，我们可以截获create_empty_buffers函数之后，打印传入的第二个参数就可以得到buffer cache块大小值了。截获create_empty_buffers函数很简单，通过kallsyms_lookup_name函数或者/proc/kallsyms就可以得到截获函数对应的内存地址。关键的问题在于截获这个函数之后，我们如果得到他的第二个参数，这就关系到函数的参数传递问题了。 在X86_64平台上，Linux的参数传递通过如下9个寄存器完成，分别为：RDI，RSI，RDX，RCX，RAX，R8，R9，R10，R11。在pre_handler函数中，我们可以得到寄存器组变量，通过寄存器组变量我们可以通过RSI寄存器得到create_empty_buffers函数传入的第二个参数值。对于Linux-2.6.23版本，函数调用过程中寄存器在栈中布局定义如下： struct pt_regs { unsigned long r15; unsigned long r14; unsigned long r13; unsigned long r12; unsigned long rbp; unsigned long rbx; /* arguments: non interrupts/non tracing syscalls only save upto here*/ unsigned long r11; unsigned long r10; unsigned long r9; unsigned long r8; unsigned long rax; unsigned long rcx; unsigned long rdx; unsigned long rsi; unsigned long rdi; unsigned long orig_rax; /* end of arguments */ /* cpu exception frame or undefined */ unsigned long rip; unsigned long cs; unsigned long eflags; unsigned long rsp; unsigned long ss; /* top of stack page */ };  （编辑：我爱故事小小网_铜陵站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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