先のエントリでは ps コマンドのソースを読み、pr_cpu という関数で %CPU が計算されていると書いた。が、実行時に本当にその関数が呼び出されているのかどうかを確かめていなかった
ソースを誤読している可能性を排除するために、検証をしよう
gdb で検証
どういうアプローチで確かめるかを考えたが、gdb で調べてみたら良い感じだったので その手順をのせる
前準備
procps-ng の debuginfo パッケージを入れる
[vagrant@localhost ~]$ sudo debuginfo-install procps-ng
===================================================================================================================================================================================== Package アーキテクチャー バージョン リポジトリー 容量 ===================================================================================================================================================================================== インストール中: glibc-debuginfo x86_64 2.17-157.el7_3.5 base-debuginfo 9.3 M ncurses-debuginfo x86_64 5.9-13.20130511.el7 base-debuginfo 1.1 M procps-ng-debuginfo x86_64 3.3.10-10.el7 base-debuginfo 546 k systemd-debuginfo x86_64 219-30.el7_3.9 base-debuginfo 18 M yum-plugin-auto-update-debug-info noarch 1.1.31-40.el7 base 26 k 依存性関連でのインストールをします: glibc-debuginfo-common x86_64 2.17-157.el7_3.5 base-debuginfo 9.4 M トランザクションの要約 ===================================================================================================================================================================================== インストール 5 パッケージ (+1 個の依存関係のパッケージ)
gdb で ps を実行する
$ gdb $( which ps )
pr_pcpu にブレークポイントをしかけよう。 (注: gdb に慣れていない人向けに省略記法をなるべく避けて記述する )
(gdb) break pr_pcpu Breakpoint 1 at 0x405570: file output.c, line 499.
「ps で pid = 1 の %CPU を表示する」という引数で実行する
(gdb) run -o pcpu 1 Starting program: /usr/bin/ps -o pcpu 1 [Thread debugging using libthread_db enabled] Using host libthread_db library "/lib64/libthread_db.so.1". %CPU Breakpoint 1, pr_pcpu (outbuf=0x7ffff7f9c090 "%CPU\n", pp=0x617840 <buf.6305>) at output.c:499 499 static int pr_pcpu(char *restrict const outbuf, const proc_t *restrict const pp){
ブレークポイントで停止した。pr_pcpu が呼び出されているのは間違いないようだ。
(gdb) backtrace #0 pr_pcpu (outbuf=0x7ffff7f9c090 "%CPU\n", pp=0x617840 <buf.6305>) at output.c:499 #1 0x0000000000407964 in show_one_proc (p=0x617840 <buf.6305>, fmt=0x63b370) at output.c:2026 #2 0x0000000000402eb8 in main (argc=4, argv=<optimized out>) at display.c:378
ソースコードをリストする。ちょっと行数がズレてる
(gdb) list 494 if(seconds) pcpu = (total_time * 100ULL / Hertz) / seconds; 495 if (pcpu > 99U) pcpu = 99U; 496 return snprintf(outbuf, COLWID, "%2u", pcpu); 497 } 498 /* normal %CPU in ##.# format. */ 499 static int pr_pcpu(char *restrict const outbuf, const proc_t *restrict const pp){ 500 unsigned long long total_time; /* jiffies used by this process */ 501 unsigned pcpu = 0; /* scaled %cpu, 999 means 99.9% */ 502 unsigned long long seconds; /* seconds of process life */ 503 total_time = pp->utime + pp->stime;
const proc_t *restrict const pp にプロセスの情報が入っているので、覗いてみよう。 pid = 1 ( systemd ) の /proc 以下のデータがまとまっている構造体だとわかる。
(gdb) print pp $3 = (const proc_t * const) 0x617840 <buf.6305> (gdb) p *pp $2 = {tid = 1, ppid = 0, maj_delta = 0, min_delta = 0, pcpu = 0, state = 83 'S', pad_1 = 0 '\000', pad_2 = 0 '\000', pad_3 = 0 '\000', utime = 274, stime = 377, cutime = 2176, cstime = 9878, start_time = 1, signal = '0' <repeats 16 times>, "\000", blocked = "7be3c0fe28014a03\000", sigignore = '0' <repeats 12 times>, "1000\000", sigcatch = "00000001800004ec\000", _sigpnd = '0' <repeats 16 times>, "\000", start_code = 1, end_code = 1, start_stack = 0, kstk_esp = 0, kstk_eip = 0, wchan = 18446744073709551615, priority = 20, nice = 0, rss = 969, alarm = 0, size = 0, resident = 0, share = 0, trs = 0, lrs = 0, drs = 0, dt = 0, vm_size = 45940, vm_lock = 0, vm_rss = 3876, vm_data = 2344, vm_stack = 132, vm_swap = 988, vm_exe = 1296, vm_lib = 3640, rtprio = 0, sched = 0, vsize = 47042560, rss_rlim = 18446744073709551615, flags = 4202752, min_flt = 70402, maj_flt = 308, cmin_flt = 3267216, cmaj_flt = 2059, environ = 0x0, cmdline = 0x0, cgroup = 0x0, supgid = 0x63b510 "-", supgrp = 0x0, euser = '\000' <repeats 32 times>, ruser = '\000' <repeats 32 times>, suser = '\000' <repeats 32 times>, fuser = '\000' <repeats 32 times>, rgroup = '\000' <repeats 32 times>, egroup = '\000' <repeats 32 times>, sgroup = '\000' <repeats 32 times>, fgroup = '\000' <repeats 32 times>, cmd = "systemd\000\000\000\000\000\000\000\000", ring = 0x0, next = 0x0, pgrp = 1, session = 1, nlwp = 1, tgid = 1, tty = 0, euid = 0, egid = 0, ruid = 0, rgid = 0, suid = 0, sgid = 0, fuid = 0, fgid = 0, tpgid = -1, exit_signal = 17, processor = 0, ns = {0, 0, 0, 0, 0, 0}, sd_mach = 0x0, sd_ouid = 0x0, sd_seat = 0x0, sd_sess = 0x0, sd_slice = 0x0, sd_unit = 0x0, sd_uunit = 0x0}
ブレークポイントから再開すると CPU使用率の 0.0 が表示して終了する
(gdb) continue Continuing. 0.0 [Inferior 1 (process 16371) exited normally]
こんなんでよいだろか
感想
- ソースを読んだ上で、このような動作の検証を重ねておけば 勘違いや・誤りが無いことをたしかに出来るだろうか。実際に動かしてみたもので確かめないと不安になるというのは #ITエンジニアあるある
