Linux perf在宏代码行插入多探针：如何避免或删除冗余探针？

问题场景 #

我尝试用perf在宏所在代码行插入探针，比如在CPython实现中，想在ceval_gil.h第164行每次GIL解锁时生成记录，执行了以下命令：

sudo perf probe -f -x `which python3-dbg` python:take_lock=ceval_gil.h:164

但第164行包含一个三行宏MUTEX_LOCK(gil->mutex)，导致perf插入了三个完全相同的探针：

执行命令后的输出：

sudo perf probe -f -x `which python3-dbg` python:take_lock=ceval_gil.h:164 gil
Added new events:
  python:take_lock   (on @ceval_gil.h:164 in /usr/bin/python3.10d with gil)
  python:take_lock   (on @ceval_gil.h:164 in /usr/bin/python3.10d with gil)
  python:take_lock   (on @ceval_gil.h:164 in /usr/bin/python3.10d with gil)

You can now use it in all perf tools, such as:

    perf record -e python:take_lock -aR sleep 1

用perf probe --list查看也显示三个重复探针：

sudo perf probe --list
  python:take_lock   (on drop_gil:20@../Python/ceval_gil.h in /usr/bin/python3.10d with gil)
  python:take_lock   (on drop_gil:20@../Python/ceval_gil.h in /usr/bin/python3.10d with gil)
  python:take_lock   (on drop_gil:20@../Python/ceval_gil.h in /usr/bin/python3.10d with gil)

解决方法 #

1. 精准指定宏内的目标行 #

perf支持直接定位宏展开后的具体行，无需针对整个宏所在的代码行插入探针。步骤如下：

• 先通过预处理查看宏MUTEX_LOCK的展开内容：

gcc -E /path/to/ceval_gil.h | grep -A 10 -B 5 MUTEX_LOCK

• 找到宏内你真正需要插探针的语句行，用头文件:宏名:行号的格式指定。比如如果宏展开后第2行是实际执行锁操作的代码，执行：

sudo perf probe -f -x `which python3-dbg` python:take_lock=ceval_gil.h:MUTEX_LOCK:2 gil

这样只会在宏内的指定行生成一个探针。

2. 删除已生成的多余探针 #

如果已经生成了多个重复探针，可以通过以下方式删除：

• 先查看探针的详细信息（包含ID）：

sudo perf probe -v --list

• 根据ID删除指定探针，比如删除ID为1和2的探针：

sudo perf probe -d python:take_lock:1 python:take_lock:2

注意：如果三个探针名称和位置完全一致，直接通过名称删除会删掉所有，因此用ID删除是更精准的方式。

3. 直接定位函数内的指令偏移 #

如果知道目标操作在drop_gil函数内的大致位置，可以用函数+指令偏移的方式指定探针：

sudo perf probe -f -x `which python3-dbg` python:take_lock=drop_gil:+10 gil

这里+10表示从drop_gil函数起始位置往后数第10条指令，需要根据实际汇编代码调整偏移量。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Olumide