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微软越来越心仪 Linux 和开源,这并不是什么秘密。在过去几年中,该公司稳步地增加了对开源的贡献,包括将其部分软件和工具移植到 Linux。2018 年底,微软宣布将其 Sysinternals 的部分工具以开源的方式移植到 Linux,Linux 版的 ProcDump是其中的第一个。
如果你在 Windows 上从事过调试或故障排除工作,你可能听说过 Sysinternals,它是一个“瑞士军刀”工具集,可以帮助系统管理员、开发人员和 IT 安全专家监控和排除 Windows 环境的故障。
Sysinternals 最受欢迎的工具之一是 ProcDump。顾名思义,它用于将正在运行的进程的内存转储到磁盘上的一个核心文件中。然后可以用调试器对这个核心文件进行分析,了解转储时进程的状态。因为之前用过 Sysinternals,所以我很想试试 ProcDump 的 Linux 移植版。
开始使用 Linux 上的 ProcDump
要试用 Linux 上的 ProcDump,你需要下载该工具并编译它。(我使用的是 Red Hat Enterprise Linux,尽管这些步骤在其他 Linux 发行版上应该是一样的):
$ cat /etc/redhat-release
Red Hat Enterprise Linux release 8.2 (Ootpa)
$
$ uname -r
4.18.0-193.el8.x86_64
$
首先,克隆 Linux 版 ProcDump 的版本库。
$ git clone https://github.com/microsoft/ProcDump-for-Linux.git
Cloning into 'ProcDump-for-Linux'...
remote: Enumerating objects: 40, done.
remote: Counting objects: 100% (40/40), done.
remote: Compressing objects: 100% (33/33), done.
remote: Total 414 (delta 14), reused 14 (delta 6), pack-reused 374
Receiving objects: 100% (414/414), 335.28 KiB | 265.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (232/232), done.
$
$ cd ProcDump-for-Linux/
$
$ ls
azure-pipelines.yml CONTRIBUTING.md docs INSTALL.md Makefile procdump.gif src
CODE_OF_CONDUCT.md dist include LICENSE procdump.1 README.md tests
$
接下来,使用 make
构建程序。它能准确地输出编译源文件所需的 GCC 命令行参数。
$ make
rm -rf obj
rm -rf bin
rm -rf /root/ProcDump-for-Linux/pkgbuild
gcc -c -g -o obj/Logging.o src/Logging.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/Events.o src/Events.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/ProcDumpConfiguration.o src/ProcDumpConfiguration.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/Handle.o src/Handle.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/Process.o src/Process.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/Procdump.o src/Procdump.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/TriggerThreadProcs.o src/TriggerThreadProcs.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/CoreDumpWriter.o src/CoreDumpWriter.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -o bin/procdump obj/Logging.o obj/Events.o obj/ProcDumpConfiguration.o obj/Handle.o obj/Process.o obj/Procdump.o obj/TriggerThreadProcs.o obj/CoreDumpWriter.o -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -c -g -o obj/ProcDumpTestApplication.o tests/integration/ProcDumpTestApplication.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
gcc -o bin/ProcDumpTestApplication obj/ProcDumpTestApplication.o -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
$
编译过程中会创建两个新的目录。第一个是 obj/
目录,存放编译期间创建的对象文件。第二个(也是更重要的)目录是 bin/
,它是存储编译出的 procdump
程序的地方。它还会编译另一个名为 ProcDumpTestApplication
的测试二进制文件:
$ ls obj/
CoreDumpWriter.o Handle.o ProcDumpConfiguration.o ProcDumpTestApplication.o TriggerThreadProcs.o
Events.o Logging.o Procdump.o Process.o
$
$
$ ls bin/
procdump ProcDumpTestApplication
$
$ file bin/procdump
bin/procdump: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=6e8827db64835ea0d1f0941ac3ecff9ee8c06e6b, with debug_info, not stripped
$
$ file bin/ProcDumpTestApplication
bin/ProcDumpTestApplication: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=c8fd86f53c07df142e52518815b2573d1c690e4e, with debug_info, not stripped
$
在此情况下,每次运行 procdump
实用程序时,你都必须移动到 bin/
文件夹中。要使它在系统中的任何地方都可以使用,运行 make install
。这将这个二进制文件复制到通常的 bin/
目录中,它是你的 shell $PATH
的一部分:
$ which procdump
/usr/bin/which: no procdump in (/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin)
$
$ make install
mkdir -p //usr/bin
cp bin/procdump //usr/bin
mkdir -p //usr/share/man/man1
cp procdump.1 //usr/share/man/man1
$
$ which procdump
/usr/bin/procdump
$
安装时,ProcDump 提供了一个手册页,你可以用 man procdump
访问:
$ man procdump
$
运行 ProcDump
要转储一个进程的内存,你需要向 ProcDump 提供它的进程 ID(PID)。你可以使用机器上任何正在运行的程序或守护进程。在这个例子中,我将使用一个永远循环的小 C 程序。编译程序并运行它(要退出程序,按 Ctrl+C
,如果程序在后台运行,则使用 kill
命令并输入 PID):
$ cat progxyz.c
#include <stdio.h>
int main() {
for (;;)
{
printf(".");
sleep(1);
}
return 0;
}
$
$ gcc progxyz.c -o progxyz
$
$ ./progxyz &
[1] 350498
$
运行该程序,你可以使用 pgrep
或 ps
找到它的 PID。记下 PID:
$ pgrep progxyz
350498
$
$ ps -ef | grep progxyz
root 350498 345445 0 03:29 pts/1 00:00:00 ./progxyz
root 350508 347350 0 03:29 pts/0 00:00:00 grep --color=auto progxyz
$
当测试进程正在运行时,调用 procdump
并提供 PID。下面的输出表明了该进程的名称和 PID,并报告它生成了一个核心转储文件,并显示其文件名:
$ procdump -p 350498
ProcDump v1.1.1 - Sysinternals process dump utility
Copyright (C) 2020 Microsoft Corporation. All rights reserved. Licensed under the MIT license.
Mark Russinovich, Mario Hewardt, John Salem, Javid Habibi
Monitors a process and writes a dump file when the process exceeds the
specified criteria.
Process: progxyz (350498)
CPU Threshold: n/a
Commit Threshold: n/a
Polling interval (ms): 1000
Threshold (s): 10
Number of Dumps: 1
Press Ctrl-C to end monitoring without terminating the process.
[03:30:00 - INFO]: Timed:
[03:30:01 - INFO]: Core dump 0 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:30:00.350498
$
列出当前目录的内容,你应该可以看到新的核心文件。文件名与 procdump
命令显示的文件名一致,日期、时间、PID 都会附加在文件名上:
$ ls -l progxyz_time_2020-06-24_03\:30\:00.350498
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:30 progxyz_time_2020-06-24_03:30:00.350498
$
$ file progxyz_time_2020-06-24_03\:30\:00.350498
progxyz_time_2020-06-24_03:30:00.350498: ELF 64-bit LSB core file, x86-64, version 1 (SYSV), SVR4-style, from './progxyz', real uid: 0, effective uid: 0, real gid: 0, effective gid: 0, execfn: './progxyz', platform: 'x86_64'
$
用 GNU 项目调试器分析核心文件。
要查看是否可以读取该转储文件,调用 GNU 项目调试器(gdb
)。记得提供测试二进制文件的路径,这样你就可以看到堆栈上所有的函数名。在这里,bt
(回溯)表明,当转储被采集时,sleep()
函数正在执行:
$ gdb -q ./progxyz ./progxyz_time_2020-06-24_03\:30\:00.350498
Reading symbols from ./progxyz...(no debugging symbols found)...done.
[New LWP 350498]
Core was generated by `./progxyz'.
#0 0x00007fb6947e9208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
Missing separate debuginfos, use: yum debuginfo-install glibc-2.28-101.el8.x86_64
(gdb) bt
#0 0x00007fb6947e9208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
#1 0x00007fb6947e913e in sleep () from /lib64/libc.so.6
#2 0x00000000004005f3 in main ()
(gdb)
gcore 怎么样?
Linux 用户会很快指出,Linux 已经有一个叫 gcore
的命令,大多数 Linux 发行版都有这个命令,它的作用和 ProcDump 完全一样。你说的对。如果你从来没有使用过它,可以尝试用 gcore
来转储一个进程的核心。再次运行测试程序,然后运行 gcore
,并提供 PID 作为参数:
$ ./progxyz &
[1] 350664
$
$
$ pgrep progxyz
350664
$
$
$ gcore 350664
0x00007fefd3be2208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
Saved corefile core.350664
[Inferior 1 (process 350664) detached]
$
gcore
打印一条消息,说它已将核心文件保存到一个特定的文件中。检查当前目录,找到这个核心文件,然后再次使用 gdb
加载它:
$
$ ls -l core.350664
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:34 core.350664
$
$
$ file core.350664
core.350664: ELF 64-bit LSB core file, x86-64, version 1 (SYSV), SVR4-style, from './progxyz', real uid: 0, effective uid: 0, real gid: 0, effective gid: 0, execfn: './progxyz', platform: 'x86_64'
$
$ gdb -q ./progxyz ./core.350664
Reading symbols from ./progxyz...(no debugging symbols found)...done.
[New LWP 350664]
Core was generated by `./progxyz'.
#0 0x00007fefd3be2208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
Missing separate debuginfos, use: yum debuginfo-install glibc-2.28-101.el8.x86_64
(gdb) bt
#0 0x00007fefd3be2208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
#1 0x00007fefd3be213e in sleep () from /lib64/libc.so.6
#2 0x00000000004005f3 in main ()
(gdb) q
$
为了使 gcore
可以工作,你需要确保以下设置到位。首先,确保为核心文件设置了 ulimit
,如果设置为 0
,核心文件将不会被生成。第二,确保 /proc/sys/kernel/core_pattern
有正确的设置来指定核心模式:
$ ulimit -c
unlimited
$
你应该使用 ProcDump 还是 gcore?
有几种情况下,你可能更喜欢使用 ProcDump 而不是 gcore,ProcDump 有一些内置的功能,在一些情况下可能很有用。
等待测试二进制文件的执行
无论是使用 ProcDump 还是 gcore,测试进程必须被执行并处于运行状态,这样才能提供一个 PID 来生成核心文件。但 ProcDump 有一个功能,就是等待特定的二进制文件运行,一旦发现运行的测试二进制文件与给定的名称相匹配,它就会为该测试二进制文件生成一个核心文件。它可以使用 -w
参数和程序名称而不是 PID 来启用。这个功能在测试程序快速退出的情况下很有用。
下面是它的工作原理。在这个例子中,没有名为 progxyz
的进程在运行:
$ pgrep progxyz
$
用 -w
参数调用 procdump
,让它保持等待。在另一个终端,调用测试二进制 progxyz
:
$ procdump -w progxyz
ProcDump v1.1.1 - Sysinternals process dump utility
Copyright (C) 2020 Microsoft Corporation. All rights reserved. Licensed under the MIT license.
Mark Russinovich, Mario Hewardt, John Salem, Javid Habibi
Monitors a process and writes a dump file when the process exceeds the
specified criteria.
Process: progxyz (pending)
CPU Threshold: n/a
Commit Threshold: n/a
Polling interval (ms): 1000
Threshold (s): 10
Number of Dumps: 1
Press Ctrl-C to end monitoring without terminating the process.
[03:39:23 - INFO]: Waiting for process 'progxyz' to launch...
然后,从另一个终端调用测试二进制 progxyz
:
$ ./progxyz &
[1] 350951
$
ProcDump 立即检测到该二进制正在运行,并转储这个二进制的核心文件:
[03:39:23 - INFO]: Waiting for process 'progxyz' to launch...
[03:43:22 - INFO]: Found process with PID 350951
[03:43:22 - INFO]: Timed:
[03:43:23 - INFO]: Core dump 0 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:43:22.350951
$
$ ls -l progxyz_time_2020-06-24_03\:43\:22.350951
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:43 progxyz_time_2020-06-24_03:43:22.350951
$
$ file progxyz_time_2020-06-24_03\:43\:22.350951
progxyz_time_2020-06-24_03:43:22.350951: ELF 64-bit LSB core file, x86-64, version 1 (SYSV), SVR4-style, from './progxyz', real uid: 0, effective uid: 0, real gid: 0, effective gid: 0, execfn: './progxyz', platform: 'x86_64'
$
多个核心转储
另一个重要的 ProcDump 功能是,你可以通过使用命令行参数 -n
指定要生成多少个核心文件。核心转储之间的默认时间间隔是 10
秒,但你可以使用 -s
参数修改。这个例子使用 ProcDump 对测试二进制文件进行了三次核心转储:
$ ./progxyz &
[1] 351014
$
$ procdump -n 3 -p 351014
ProcDump v1.1.1 - Sysinternals process dump utility
Copyright (C) 2020 Microsoft Corporation. All rights reserved. Licensed under the MIT license.
Mark Russinovich, Mario Hewardt, John Salem, Javid Habibi
Monitors a process and writes a dump file when the process exceeds the
specified criteria.
Process: progxyz (351014)
CPU Threshold: n/a
Commit Threshold: n/a
Polling interval (ms): 1000
Threshold (s): 10
Number of Dumps: 3
Press Ctrl-C to end monitoring without terminating the process.
[03:45:20 - INFO]: Timed:
[03:45:21 - INFO]: Core dump 0 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:45:20.351014
[03:45:31 - INFO]: Timed:
[03:45:32 - INFO]: Core dump 1 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:45:31.351014
[03:45:42 - INFO]: Timed:
[03:45:44 - INFO]: Core dump 2 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:45:42.351014
$
$ ls -l progxyz_time_2020-06-24_03\:45\:*
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:45 progxyz_time_2020-06-24_03:45:20.351014
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:45 progxyz_time_2020-06-24_03:45:31.351014
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:45 progxyz_time_2020-06-24_03:45:42.351014
$
基于 CPU 和内存使用情况的核心转储
ProcDump 还可以让你在测试二进制或进程达到一定的 CPU 或内存阈值时触发核心转储。ProcDump 的手册页显示了调用 ProcDump 时使用的命令行参数:
◈-C
:当 CPU 超过或等于指定值时,触发核心转储生成(0 到 100 * nCPU)。◈
-c
:当 CPU 小于指定值时,触发核心转储生成(0 到 100 * nCPU)。◈
-M
:当内存提交超过或等于指定值(MB)时,触发核心转储生成。◈
-m
:当内存提交小于指定值(MB)时,触发核心转储生成。◈
-T
:当线程数超过或等于指定值时触发。◈
-F
:当文件描述符数量超过或等于指定值时触发。◈
-I
:轮询频率,单位为毫秒(默认为 1000)。
例如,当给定 PID 的 CPU 使用率超过 70% 时,可以要求 ProcDump 转储核心:
procdump -C 70 -n 3 -p 351014
结论
ProcDump 是一长串被移植到 Linux 的 Windows 程序中的一个有趣的补充。它不仅为 Linux 用户提供了额外的工具选择,而且可以让 Windows 用户在 Linux 上工作时更有熟悉的感觉。
via: https://opensource.com/article/20/7/procdump-linux
作者:Gaurav Kamathe 选题:lujun9972 译者:wxy 校对:wxy
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