第 19 章 profile 提供器
profile 提供器提供了与按所指定固定时间间隔触发、基于时间的中断关联的探测器。这些不固定探测器不与任何特定执行点关联，而是与异步中断事件关联。这些探测器可用于按单位时间对系统状态的某些方面进行采样，然后使用这些样本来推断系统行为。如果采样速率较高或采样时间较长，则推断可能更准确。使用 DTrace 操作时，可以使用 profile 提供器对系统中的任何内容进行实际采样。例如，您可对当前线程的状态、CPU 的状态或当前的计算机指令进行采样。
注 –
来自 profile 提供器的探测器无法访问线程局部变量。使用特殊标识符 self 来引用具有此类探测器的线程局部变量将不产生任何输出。
profile-n 探测器
profile-n 探测器在每个 CPU 中以高中断级别按固定的时间间隔触发。探测器的触发时间间隔以 n 值表示：中断源将每秒触发 n 次。n 也可带可选的时间前缀，在此情况下，n 将解释为由后缀表示的单位。表 19–1 中列出了有效的后缀和这些后缀表示的单位。
表 19–1 有效时间后缀|
后缀 |
时间单位 |
|---|---|
|
nsec 或 ns |
纳秒 |
|
usec 或 us |
微秒 |
|
msec 或 ms |
毫秒 |
|
sec 或 s |
秒 |
|
min 或 m |
分钟 |
|
hour 或 h |
小时 |
|
day 或 d |
天 |
|
hz |
赫兹（每秒频率） |
以下示例创建一个按 97 赫兹触发，以便对当前正在运行的进程进行采样的探测器：
#pragma D option quiet
profile-97
/pid != 0/
{
@proc[pid, execname] = count();
}
END
{
printf("%-8s %-40s %s\n", "PID", "CMD", "COUNT");
printa("%-8d %-40s %@d\n", @proc);
}
运行上例一小段时间将产生与以下示例类似的输出：
# dtrace -s ./prof.d ^C PID CMD COUNT 223887 sh 1 100360 httpd 1 100409 mibiisa 1 223887 uname 1 218848 sh 2 218984 adeptedit 2 100224 nscd 3 3 fsflush 4 2 pageout 6 100372 java 7 115279 xterm 7 100460 Xsun 7 100475 perfbar 9 223888 prstat 15 |
也可使用 profile-n 提供器对有关正在运行进程的信息进行采样。以下示例 D 脚本使用一个 1,001 赫兹的 profile 探测器对所指定进程的当前优先级进行采样：
profile-1001
/pid == $1/
{
@proc[execname] = lquantize(curlwpsinfo->pr_pri, 0, 100, 10);
}
要查看运行中的此示例脚本，请在一个窗口中键入下列命令：
$ echo $$ 12345 $ while true ; do let i=0 ; done |
在另一个窗口中运行 D 脚本一小段时间，用 echo 命令返回的 PID 替换 12345：
# dtrace -s ./profpri.d 12345
dtrace: script './profpri.d' matched 1 probe
^C
ksh
value ------------- Distribution ------------- count
< 0 | 0
0 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 7443
10 |@@@@@@ 2235
20 |@@@@ 1679
30 |@@@ 1119
40 |@ 560
50 |@ 554
60 | 0
|
此输出显示了分时调度类的偏差。由于 shell 进程在 CPU 上旋转，因此其优先级经常会被系统降低。如果该 shell 进程运行不频繁，则其优先级将更高。要查看此结果，请在此旋转的 shell 中键入 Ctrl-C 组合键，然后再次运行脚本：
# dtrace -s ./profpri.d 494621 dtrace: script './profpri.d' matched 1 probe |
现在于 shell 中键入一些字符。终止 DTrace 脚本时，将会显示与以下示例类似的输出：
ksh
value ------------- Distribution ------------- count
40 | 0
50 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 14
60 | 0
|
由于等待用户输入时 shell 进程进入休眠状态而不是在 CPU 中旋转，所以当真正运行时，它将以较高的优先级运行。
tick-n 探测器
与 profile-n 探测器一样，tick-n 探测器以高中断级别按固定时间间隔触发。但是，与在每个 CPU 中都触发的 profile-n 探测器不同，tick-n 探测器仅按时间间隔在一个 CPU 中触发。实际的 CPU 可能随时间变化。与 profile-n 探测器一样，n 缺省为每秒的速率，但是也可以带有可选的时间后缀。tick-n 探测器具有多种用途（例如提供某些定期输出或执行定期操作）。
参数
|
arg0 |
触发探测器时内核中的程序计数器 (program counter, PC)，如果在触发探测器时内核中未执行当前进程，则为 0 |
|
arg1 |
触发探测器时用户级进程中的程序计数器，如果在触发探测器时内核中正在执行当前进程，则为 0 |
从说明可以判断出，如果 arg0 为非零值，则 arg1 为零；如果 arg0 为零，则 arg1 为非零值。因此，可以使用 arg0 和 arg1 来区分用户级和内核级，如以下简单示例所示：
profile-1ms
{
@ticks[arg0 ? "kernel" : "user"] = count();
}
计时器分辨率
profile 提供器使用操作系统中的任意分辨率间隔计时器。在不支持真正基于任意分辨率时间中断的体系结构中，此频率受系统时钟频率的限制，由 hz 内核变量指定。此类体系结构中频率高于 hz 的探测器将每隔 1/hz 秒触发若干次。例如，这种体系结构中一个 1000 赫兹的 profile 探测器（hz 设置为 100）将每隔 10 毫秒快速连续触发 10 次。在支持任意分辨率的平台上，1000 赫兹的 profile 探测器将准确地每隔 1 毫秒触发一次。
以下示例测试给定体系结构的分辨率：
profile-5000
{
/*
* We divide by 1,000,000 to convert nanoseconds to milliseconds, and
* then we take the value mod 10 to get the current millisecond within
* a 10 millisecond window. On platforms that do not support truly
* arbitrary resolution profile probes, all of the profile-5000 probes
* will fire on roughly the same millisecond. On platforms that
* support a truly arbitrary resolution, the probe firings will be
* evenly distributed across the milliseconds.
*/
@ms = lquantize((timestamp / 1000000) % 10, 0, 10, 1);
}
tick-1sec
/i++ >= 10/
{
exit(0);
}
在支持任意分辨率 profile 探测器的体系结构中，运行此示例脚本将产生均匀分布：
# dtrace -s ./restest.d
dtrace: script './restest.d' matched 2 probes
CPU ID FUNCTION:NAME
0 33631 :tick-1sec
value ------------- Distribution ------------- count
< 0 | 0
0 |@@@ 10760
1 |@@@@ 10842
2 |@@@@ 10861
3 |@@@ 10820
4 |@@@ 10819
5 |@@@ 10817
6 |@@@@ 10826
7 |@@@@ 10847
8 |@@@@ 10830
9 |@@@@ 10830
|
在不支持任意分辨率 profile 探测器的体系结构中，运行此示例脚本将产生不均匀分布：
# dtrace -s ./restest.d
dtrace: script './restest.d' matched 2 probes
CPU ID FUNCTION:NAME
0 28321 :tick-1sec
value ------------- Distribution ------------- count
4 | 0
5 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 107864
6 | 424
7 | 255
8 | 496
9 | 0
|
在这些体系结构中，可在 /etc/system 中手动调整 hz，以提高有效的配置文件分辨率。
当前，UltraSPARC (sun4u) 的所有变体均支持任意分辨率 profile 探测器。x86 体系结构 (i86pc) 的许多变体也支持任意分辨率 profile 探测器，但是一些较旧的变体不支持。
探测器创建
与其他提供器不同，profile 提供器根据需要动态创建探测器。因此，所需的 profile 探测器可能并未在所有探测器列表中显示（例如，通过使用 dtrace -l -P profile），但在显式启用该探测器时将会创建它。
在支持任意分辨率 profile 探测器的体系结构中，时间间隔太短将导致计算机连续产生基于时间的中断，从而拒绝计算机上的服务。为了防止出现这种情况，profile 提供器将自动拒绝创建会导致时间间隔小于两百微秒的任何探测器。
稳定性
profile 提供器使用 DTrace 的稳定性机制描述其稳定性，如下表所示。有关稳定性机制的更多信息，请参见第 39 章。
|
元素 |
名称稳定性 |
数据稳定性 |
相关性类 |
|---|---|---|---|
|
提供器 |
发展中 |
发展中 |
公用 |
|
模块 |
不稳定 |
不稳定 |
未知 |
|
功能 |
专用 |
专用 |
未知 |
|
名称 |
发展中 |
发展中 |
公用 |
|
参数 |
发展中 |
发展中 |
公用 |
- © 2010, Oracle Corporation and/or its affiliates