Linux: 通过/proc/pid/stack查看程序卡在内核的什么地方

Linux: 通过/proc/pid/stack查看程序卡在内核的什么地方

机缘巧合吧，用到了这个知识点，记录一下！

1. 谁引入这个漂亮的功能？

patch讨论邮件列表

patch来自Ken Chen，大佬们来回拉扯，最终Ingo赞叹这是个beautiful patch!

[patch] add /proc/pid/stack to dump task's stack trace

哪个commit引入？

哪个版本包含？v2.6.28

git describe 默认会找到距离指定提交最近的标签，并且如果该标签不是直接指向该提交，则会提供额外的信息（如提交数量和哈希）。要获取最近的标签而不包括额外信息，可以使用 --tags 和 --abbrev=0 选项。

# git describe --tags --abbrev=0 2ec220e27f5040aec1e88901c1b6ea3d135787ad
v2.6.28

2. 用户线程和内核线程实例

分别以用户线程rsyslogd和内核线程kthreadd为例：

[root@CentOS8 ~]# ps -elf | grep -e rsyslogd -e kthreadd
1 S root           2       0  0  80   0 -     0 -      Dec02 ?        00:00:02 [kthreadd]
4 S root        1242       1  0  80   0 - 56463 -      Dec02 ?        00:01:18 /usr/sbin/rsyslogd -n

kthreadd, pid为2

[root@CentOS8 ~]# cat /proc/2/stack
[<0>] kthreadd+0x2e8/0x300
[<0>] ret_from_fork+0x1f/0x40

rsyslogd，pid为1242

[root@CentOS8 ~]# cat /proc/1242/stack
[<0>] poll_schedule_timeout.constprop.14+0x42/0x70
[<0>] do_select+0x6cb/0x770
[<0>] core_sys_select+0x20e/0x2f0
[<0>] kern_select+0xb5/0x110
[<0>] __x64_sys_select+0x20/0x30
[<0>] do_syscall_64+0x5b/0x1a0
[<0>] entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x65/0xca

3. /proc/pid/stack和其它debug方法的对比

/proc/pid/stack

• 只反映当前时刻的stack，不同的时间读取的结果可能不一样
• 显示内核栈，所以对于处于D状态的进程非常有用！

gdb

• 只能查看进程用户栈
• 可以打印变量
• 可以把程序停住！

先用gdb的断点把程序停住，再看/proc/pid/stack，是不是有实用价值的debug方式？

perf

perf 是 Linux 性能分析工具的一部分，它可以用来收集性能数据，包括用户态和内核态的堆栈跟踪。例如：

perf record -g -p <pid> sleep 10
perf report

这将在 10 秒内记录进程的性能事件，之后你可以使用 perf report 来查看收集到的数据，包括堆栈跟踪。

/proc/<pid>/wchan

/proc/<pid>/wchan文件是 Linux 内核提供的一个接口，用于显示进程当前正在等待的内核函数或事件。当一个进程处于睡眠状态（即它正在等待某个事件发生，如 I/O 操作完成或信号量可用），wchan 文件会显示该进程在内核中等待的具体函数名称。

4 内核最新代码实现(kernel 6.13-rc2)

ARM/ARM64/Loongarch/x86等架构

CONFIG_STACKTRACE=y
CONFIG_ARCH_STACKWALK=y

cat /proc/pid/stack触发：
-> proc_pid_stack
-> stack_trace_save_regs
-> arch_stack_walk 
-> kunwind_stack_walk

mips/arc等架构

CONFIG_STACKTRACE=y
CONFIG_ARCH_STACKWALK=n

​cat /proc/pid/stack触发：
-> proc_pid_stack
-> stack_trace_save_regs
-> save_stack_trace_tsk

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