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如何在ld_preload中使用perf?

LD_PRELOAD 是一个环境变量,它可以让你在程序运行前加载指定的共享库,从而可以替换或拦截程序中的某些函数调用。perf 是 Linux 内核自带的性能分析工具,可以用来分析程序的性能瓶颈。

要在 LD_PRELOAD 中使用 perf,你需要创建一个共享库,该库包含你想要拦截的函数的替代实现,并在这些实现中调用 perf 的相关功能。以下是一个简单的示例:

步骤 1: 创建共享库

首先,创建一个 C 文件(例如 libinterceptor.c),并编写拦截函数和调用 perf 的代码:

代码语言:txt
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#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
#include <perf_event.h>

int open(const char *pathname, int flags) {
    // 初始化 perf 事件
    struct perf_event_attr pe;
    memset(&pe, 0, sizeof(pe));
    pe.type = PERF_TYPE_HARDWARE;
    pe.config = PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES;
    pe.size = sizeof(pe);
    pe.disabled = 1;
    pe.exclude_kernel = 1;
    pe.exclude_hv = 1;

    // 打开 perf 事件
    int fd = perf_event_open(&pe, 0, -1, -1, 0);
    if (fd == -1) {
        perror("perf_event_open");
        return -1;
    }

    // 启动 perf 事件
    perf_event_enable(fd);

    // 调用原始的 open 函数
    typeof(open) *original_open = dlsym(RTLD_NEXT, "open");
    int ret = original_open(pathname, flags);

    // 停止并读取 perf 事件
    perf_event_disable(fd);
    uint64_t count;
    read(fd, &count, sizeof(count));
    printf("open() called, cycles: %lu\n", count);

    // 关闭 perf 事件
    close(fd);

    return ret;
}

然后,使用以下命令编译共享库:

代码语言:txt
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gcc -shared -fPIC -o libinterceptor.so libinterceptor.c -ldl -lperf

步骤 2: 使用 LD_PRELOAD

接下来,你可以使用 LD_PRELOAD 环境变量来运行你的程序,并拦截 open 函数:

代码语言:txt
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export LD_PRELOAD=./libinterceptor.so
./your_program

注意事项

  1. 权限问题perf_event_open 需要 CAP_SYS_ADMIN 权限,因此你可能需要以 root 用户运行程序。
  2. 性能开销:拦截函数调用并使用 perf 会增加额外的性能开销,因此在生产环境中使用时需要谨慎。
  3. 兼容性:确保你的 Linux 内核版本支持 perfperf_event_open

参考链接

通过这种方式,你可以在 LD_PRELOAD 中使用 perf 来分析和监控程序的性能。

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