6、使用kprobe来观察内核函数的执行实例

kprobe是SystemTap对内核函数进行probing的功能在内核中的实现，由于内核中提供了正式的API来使用kprobe,所以对很多内核程序员来说，也许直接使用kprobe比使用SystemTap更方便. 内核中提供了三种类型的kprobe处理函数，分别是jprobe, kprobe, kretprobe, 下面的代码用这三个probe观察在TCP/IP的arp_process函数执行中对ip_route_input()调用的返回结果.这个代码还展示了在同一个函数probe的Entry handler和Ret handler之间共享参数的方法. 代码如下:

1. arp_probe.c /*
2. * arp_probe.c, by Qianfeng Zhang (frzhang@redhat.com)
3. */
4. #include
5. #include
6. #include
7. #include
8. #include
9. #include
10. #include
11. #include
12. MODULE_AUTHOR("frzhang@redhat.com");
13. MODULE_DESCRIPTION("A module to track the call results of ip_route_input() inside arp_process using jprobe and kretprobe");
14. MODULE_LICENSE("GPL");
15. static int j_arp_process(struct sk_buff *skb)
16. {
17. struct net_device *dev = skb->dev;
18. struct in_device *in_dev;
19. int no_addr, rpf;
20. in_dev = in_dev_get(dev);
21. no_addr = ( in_dev->ifa_list == NULL );
22. rpf = IN_DEV_RPFILTER(in_dev);
23. in_dev_put(in_dev);
24. printk("\narp_process() is called with interface device %s, in_dev(no_addr=%d,rpf=%d) \n", dev->name, no_addr, rpf);
25. jprobe_return();
26. return(0);
27. };
28. static int j_fib_validate_source(__be32 src, __be32 dst, u8 tos, int oif,
29. struct net_device *dev, __be32 *spec_dst, u32 *itag, u32 mark)
30. {
31. printk("fib_validate_source() is called with dst=0x%x, oif=%d \n", dst, oif);
32. jprobe_return();
33. return(0);
34. };
35. static struct jprobe my_jp1 = {
36. .entry = j_arp_process,
37. .kp.symbol_name = "arp_process"
38. };
39. static struct jprobe my_jp2 = {
40. .entry = j_fib_validate_source,
41. .kp.symbol_name = "fib_validate_source"
42. };
43. static int entry_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)
44. {
45. printk("Calling: %s()\n", ri->rp->kp.symbol_name);
46. return(0);
47. };
48. static int return_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)
49. {
50. int eax;
51. eax = regs->ax & 0xffff ;
52. printk("Returning: %s() with a return value: 0x%lx(64bit) 0x%x(32bit)\n", ri->rp->kp.symbol_name, regs->ax, eax);
53. return(0);
54. };
55. static int fib_lookup_entry_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)
56. {
57. struct fib_result *resp;
58. resp = (struct fib_result *) regs->dx;
59. printk("Calling: %s()\n", ri->rp->kp.symbol_name);
60. *((struct fib_result **)ri->data) = resp;
61. return(0);
62. };
63. static int fib_lookup_return_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)
64. {
65. struct fib_result *resp;
66. int eax;
67. eax = regs->ax & 0xffff ;
68. resp = *((struct fib_result **) ri->data);
69. printk("Returning: fib_lookup() with a return value: 0x%lx(64bit) 0x%x(32bit), result->type: %d\n", regs->ax, eax, resp->type);
70. return(0);
71. }
72. static struct kretprobe my_rp1 = {
73. .handler = return_handler,
74. .entry_handler = entry_handler,
75. .kp.symbol_name = "ip_route_input_slow"
76. };
77. static struct kretprobe my_rp2 = {
78. .handler = return_handler,
79. .entry_handler = entry_handler,
80. .kp.symbol_name = "fib_validate_source"
81. };
82. static struct kretprobe my_rp3 = {
83. .handler = fib_lookup_return_handler,
84. .entry_handler = fib_lookup_entry_handler,
85. .kp.symbol_name = "fib_lookup",
86. .data_size = sizeof(struct fib_result *)
87. };
88. static int __init init_myprobe(void)
89. {
90. int ret;
91. printk("RTN_UNICAST is %d\n", RTN_UNICAST);
92. if ( (ret = register_jprobe(&my_jp1)) < 0) {
93. printk("register_jprobe %s failed, returned %d\n", my_jp1.kp.symbol_name, ret);
94. return(-1);
95. }
96. if ( (ret = register_jprobe(&my_jp2)) < 0) {
97. printk("register_jprobe %s failed, returned %d\n", my_jp2.kp.symbol_name, ret);
98. return(-1);
99. }
100. if ( (ret = register_kretprobe(&my_rp1)) < 0 ) {
101. printk("register_kretprobe %s failed, returned %d\n", my_rp1.kp.symbol_name, ret);
102. unregister_jprobe(&my_jp1);
103. unregister_jprobe(&my_jp2);
104. return(-1);
105. }
106. if ( (ret = register_kretprobe(&my_rp2)) < 0 ) {
107. printk("register_kretprobe %s failed, returned %d\n", my_rp2.kp.symbol_name, ret);
108. unregister_jprobe(&my_jp1);
109. unregister_jprobe(&my_jp2);
110. unregister_kretprobe(&my_rp1);
111. return(-1);
112. }
113. if ( (ret = register_kretprobe(&my_rp3)) < 0 ) {
114. printk("register_kretprobe %s failed, returned %d\n", my_rp3.kp.symbol_name, ret);
115. unregister_jprobe(&my_jp1);
116. unregister_jprobe(&my_jp2);
117. unregister_kretprobe(&my_rp1);
118. unregister_kretprobe(&my_rp2);
119. return(-1);
120. }
121. return 0;
122. }
123. static void __exit rel_myprobe(void)
124. {
125. unregister_jprobe(&my_jp1);
126. unregister_jprobe(&my_jp2);
127. unregister_kretprobe(&my_rp1);
128. unregister_kretprobe(&my_rp2);
129. unregister_kretprobe(&my_rp3);
130. }
131. module_init(init_myprobe);
132. module_exit(rel_myprobe);
133. Makefile obj-m += arp_probe.o
134. Making #> make -C /usr/src/kernels/2.6.32-71.el6.x86_64/ M=`pwd` modules

Linux故障定位技术详解与实例的内容介绍完了，希望通过本文红帽Linux故障定位技术的学习能对你有所帮助！

原文地址：http://beareyes.com.cn/2/lib/201109/27/20110927182_0.htm