php-stacktrace: PHP进程外查看函数调用堆栈

xiyang 发布于2019-07-01 12:23 / 1954人阅读

摘要：要看到具体的函数就需要用扩展或者用调试，高级点还可以用。就是要跟踪的进程。原理众所周知，是用写的，而各种函数调用的信息都会用语言的来表示，所以只要两步就能拿到堆栈信息读取进程的内存在内存里找到函数调用堆栈信息第一步可以通过或实现。

生产环境多多少少会遇到CPU占用很高或者卡住的PHP进程，这时怎样才能知道这个进程在干啥呢？

一个方法是strace跟踪系统调用和参数，这样能大概知道PHP进程在干啥。要看到具体的PHP函数就需要用PHP扩展（xdebug、xhprof）或者用GDB调试，高级点还可以用DTrace。

上周发现了ruby-stacktrace，它直接读取ruby进程的内存来获取堆栈信息，不用GDB和扩展，所以性能很好，于是我也照着写了一个php-stacktrace，算是勉强能用的玩具。

使用

使用比较简单，下载解压即可：

$ ./php-stacktrace --help
php-stacktrace 0.1
Sampling profiler for PHP programs

USAGE:
    php-stacktrace   

FLAGS:
    -h, --help       Prints help information
    -V, --version    Prints version information

ARGS:
          trace or top or oneshot
        Path to php debuginfo
              PID of the PHP process you want to profile

三个参数都是必填的。

COMMAND可以是trace、top、oneshot。oneshot只查看一次就退出，trace和top会一直跟踪，trace的输出可以用来生成火焰图，top统计函数耗时。

DEBUGINFO是调试信息文件的路径，Linux通常要独立安装debuginfo包，因为不会从elf里解析路径，所以要通过这个参数指定，通常的路径是/usr/lib/debug/.dwz/php....（在隐藏目录里，是个小坑）。

PID就是要跟踪的PHP进程ID。

顺带一提，只支持非线程安全的PHP 7.1。

原理

众所周知，Zend VM是用C写的，而各种PHP函数调用的信息都会用C语言的struct/union来表示，所以只要两步就能拿到堆栈信息：

读取PHP进程的内存

在内存里找到函数调用堆栈信息

第一步可以通过ptrace或process_vm_readv实现。ptrace就是调试器所用的方法，它可以暂停PHP进程然后读取内存。process_vm_readv可以不暂停进程，性能可能更好，但是不可靠，因为PHP还在执行，堆栈信息不断变化，很容易读到错误的内存。

第二步就需要DWARF调试信息了，调试信息里记录了结构体大小、字段偏移信息，通过这些信息我们就可以准确地去读内存然后做解析。

原理还是很简单的。

下一步

复制vm_stack，尽量在一次process_vm_readv拿到主要的堆栈信息

增加作用域信息，现在只有函数名

完善错误处理，现在的代码是一团糟

多学点Rust

混合云超融合服务器 php进程调用 php函数与函数调用调用堆栈 php 自调用函数

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