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 ([email protected])  
3. */  
4.  
5. #include   
6. #include   
7. #include   
8. #include   
9. #include   
10. #include   
11. #include   
12. #include   
13.  
14. MODULE_AUTHOR("[email protected]");  
15. MODULE_DESCRIPTION("A module to track the call results of ip_route_input() inside arp_process using jprobe and kretprobe");  
16. MODULE_LICENSE("GPL");  
17.  
18. static int j_arp_process(struct sk_buff *skb)  
19. {  
20. struct net_device *dev = skb->dev;  
21. struct in_device *in_dev;  
22. int no_addr, rpf;  
23.  
24. in_dev = in_dev_get(dev);  
25. no_addr = ( in_dev->ifa_list == NULL );  
26. rpf = IN_DEV_RPFILTER(in_dev);  
27. in_dev_put(in_dev);  
28. printk("\narp_process() is called with interface device %s, in_dev(no_addr=%d,rpf=%d) \n", dev->name, no_addr, rpf);  
29. jprobe_return();  
30. return(0);  
31. };  
32.  
33. static int j_fib_validate_source(__be32 src, __be32 dst, u8 tos, int oif,  
34. struct net_device *dev, __be32 *spec_dst, u32 *itag, u32 mark)  
35.  
36. {  
37. printk("fib_validate_source() is called with dst=0x%x, oif=%d \n", dst, oif);  
38. jprobe_return();  
39. return(0);  
40. };  
41.  
42. static struct jprobe my_jp1 = {  
43. .entry = j_arp_process,  
44. .kp.symbol_name = "arp_process" 
45. };  
46.  
47. static struct jprobe my_jp2 = {  
48. .entry = j_fib_validate_source,  
49. .kp.symbol_name = "fib_validate_source" 
50. };  
51.  
52. static int entry_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)  
53. {  
54. printk("Calling: %s()\n", ri->rp->kp.symbol_name);  
55. return(0);  
56. };  
57.  
58. static int return_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)  
59. {  
60. int eax;  
61.  
62. eax = regs->ax & 0xffff ;  
63. printk("Returning: %s() with a return value: 0x%lx(64bit) 0x%x(32bit)\n", ri->rp->kp.symbol_name, regs->ax, eax);  
64.  
65. return(0);  
66. };  
67.  
68. static int fib_lookup_entry_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)  
69. {  
70. struct fib_result *resp;  
71.  
72. resp = (struct fib_result *) regs->dx;  
73. printk("Calling: %s()\n", ri->rp->kp.symbol_name);  
74. *((struct fib_result **)ri->data) = resp;  
75.  
76. return(0);  
77. };  
78.  
79. static int fib_lookup_return_handler(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)  
80. {  
81. struct fib_result *resp;  
82. int eax;  
83.  
84. eax = regs->ax & 0xffff ;  
85. resp = *((struct fib_result **) ri->data);  
86. printk("Returning: fib_lookup() with a return value: 0x%lx(64bit) 0x%x(32bit), result->type: %d\n", regs->ax, eax, resp->type);  
87.  
88. return(0);  
89. }  
90.  
91. static struct kretprobe my_rp1 = {  
92. .handler = return_handler,  
93. .entry_handler = entry_handler,  
94. .kp.symbol_name = "ip_route_input_slow" 
95. };  
96.  
97. static struct kretprobe my_rp2 = {  
98. .handler = return_handler,  
99. .entry_handler = entry_handler,  
100. .kp.symbol_name = "fib_validate_source" 
101. };  
102.  
103. static struct kretprobe my_rp3 = {  
104. .handler = fib_lookup_return_handler,  
105. .entry_handler = fib_lookup_entry_handler,  
106. .kp.symbol_name = "fib_lookup",  
107. .data_size = sizeof(struct fib_result *)  
108. };  
109.  
110. static int __init init_myprobe(void)  
111. {  
112. int ret;  
113.  
114. printk("RTN_UNICAST is %d\n", RTN_UNICAST);  
115. if ( (ret = register_jprobe(&my_jp1)) < 0) {  
116. printk("register_jprobe %s failed, returned %d\n", my_jp1.kp.symbol_name, ret);  
117. return(-1);  
118. }  
119.  
120. if ( (ret = register_jprobe(&my_jp2)) < 0) {  
121. printk("register_jprobe %s failed, returned %d\n", my_jp2.kp.symbol_name, ret);  
122. return(-1);  
123. }  
124.  
125. if ( (ret = register_kretprobe(&my_rp1)) < 0 ) {  
126. printk("register_kretprobe %s failed, returned %d\n", my_rp1.kp.symbol_name, ret);  
127. unregister_jprobe(&my_jp1);  
128. unregister_jprobe(&my_jp2);  
129. return(-1);  
130. }  
131.  
132. if ( (ret = register_kretprobe(&my_rp2)) < 0 ) {  
133. printk("register_kretprobe %s failed, returned %d\n", my_rp2.kp.symbol_name, ret);  
134. unregister_jprobe(&my_jp1);  
135. unregister_jprobe(&my_jp2);  
136. unregister_kretprobe(&my_rp1);  
137. return(-1);  
138. }  
139.  
140. if ( (ret = register_kretprobe(&my_rp3)) < 0 ) {  
141. printk("register_kretprobe %s failed, returned %d\n", my_rp3.kp.symbol_name, ret);  
142. unregister_jprobe(&my_jp1);  
143. unregister_jprobe(&my_jp2);  
144. unregister_kretprobe(&my_rp1);  
145. unregister_kretprobe(&my_rp2);  
146. return(-1);  
147. }  
148.  
149. return 0;  
150. }  
151.  
152.  
153. static void __exit rel_myprobe(void)  
154. {  
155. unregister_jprobe(&my_jp1);  
156. unregister_jprobe(&my_jp2);  
157. unregister_kretprobe(&my_rp1);  
158. unregister_kretprobe(&my_rp2);  
159. unregister_kretprobe(&my_rp3);  
160. }  
161.  
162. module_init(init_myprobe);  
163. module_exit(rel_myprobe);  
164.  
165. Makefile obj-m += arp_probe.o  
166. 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