当cpu飙升时，找出php中可能有问题的代码行
当你发现一个平时占用cpu比较少的进程突然间占用cpu接近100%时，你如何找到导致cpu飙升的原因？我的思路是，首先找到进程正在执行的代码行，从而确定可能有问题的代码段。然后，再仔细分析有问题的代码段，从而找出原因。
如果你的程序使用的是c、c++编写，那么你可以很容易的找到正在执行的代码行。但是，程序是php编写的，如何找到可能有问题的代码行呢？这个问题就是本文要解决的问题。
背景知识:
如果你对c语言不熟悉的话，可以略过，直接看 示例演示。
大家都知道php是一个解释性语言。用户编写的php代码会生成opcode，由解释器引擎去解释执行。在解释执行过程中，有一个全局变量包含了执 行过程中用到的各种数据。它就是executor_globals。在源码的Zend/zend_globals.h 文件中可以找到他的类型定义。
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struct _zend_executor_globals { zval **return_value_ptr_ptr; zval uninitialized_zval; zval *uninitialized_zval_ptr; zval error_zval; zval *error_zval_ptr; zend_ptr_stack arg_types_stack; /* symbol table cache */ HashTable *symtable_cache[SYMTABLE_CACHE_SIZE]; HashTable **symtable_cache_limit; HashTable **symtable_cache_ptr; zend_op **opline_ptr; HashTable *active_symbol_table; HashTable symbol_table; /* main symbol table */ HashTable included_files; /* files already included */ JMP_BUF *bailout; int error_reporting; int orig_error_reporting; int exit_status; zend_op_array *active_op_array; HashTable *function_table; /* function symbol table */ HashTable *class_table; /* class table */ HashTable *zend_constants; /* constants table */ zend_class_entry *scope; zend_class_entry *called_scope; /* Scope of the calling class */ zval *This; long precision; int ticks_count; zend_bool in_execution; HashTable *in_autoload; zend_function *autoload_func; zend_bool full_tables_cleanup; /* for extended information support */ zend_bool no_extensions;#ifdef ZEND_WIN32 zend_bool timed_out; OSVERSIONINFOEX windows_version_info;#endif HashTable regular_list; HashTable persistent_list; zend_vm_stack argument_stack; int user_error_handler_error_reporting; zval *user_error_handler; zval *user_exception_handler; zend_stack user_error_handlers_error_reporting; zend_ptr_stack user_error_handlers; zend_ptr_stack user_exception_handlers; zend_error_handling_t error_handling; zend_class_entry *exception_class; /* timeout support */ int timeout_seconds; int lambda_count; HashTable *ini_directives; HashTable *modified_ini_directives; zend_objects_store objects_store; zval *exception, *prev_exception; zend_op *opline_before_exception; zend_op exception_op[3]; struct _zend_execute_data *current_execute_data; struct _zend_module_entry *current_module; zend_property_info std_property_info; zend_bool active; void *saved_fpu_cw; void *reserved[ZEND_MAX_RESERVED_RESOURCES];}; |
这里我们只说两个对我们比较重要的变量，active_op_array 和 current_execute_data。
active_op_array变量中保存了引擎正在执行的op_array（想了解什么是op_array请点击查看）。在Zend/zend_compile.h中有关于op_array的数据类型的定义。
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struct _zend_op_array { /* Common elements */ zend_uchar type; char *function_name; zend_class_entry *scope; zend_uint fn_flags; union _zend_function *prototype; zend_uint num_args; zend_uint required_num_args; zend_arg_info *arg_info; zend_bool pass_rest_by_reference; unsigned char return_reference; /* END of common elements */ zend_bool done_pass_two; zend_uint *refcount; zend_op *opcodes; zend_uint last, size; zend_compiled_variable *vars; int last_var, size_var; zend_uint T; zend_brk_cont_element *brk_cont_array; int last_brk_cont; int current_brk_cont; zend_try_catch_element *try_catch_array; int last_try_catch; /* static variables support */ HashTable *static_variables; zend_op *start_op; int backpatch_count; zend_uint this_var; char *filename; zend_uint line_start; zend_uint line_end; char *doc_comment; zend_uint doc_comment_len; zend_uint early_binding; /* the linked list of delayed declarations */ void *reserved[ZEND_MAX_RESERVED_RESOURCES];}; |
看完定义，就不用我多说了把。定义中，filename和 function_name分别保存了正在执行的文件名和方法名。
current_execute_data保存了正在执行的op_array的execute_data。execute_data保存了每个op_array执行过程中的一些数据。其定义在，Zend/zend_compile.h：
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struct _zend_execute_data { struct _zend_op *opline; zend_function_state function_state; zend_function *fbc; /* Function Being Called */ zend_class_entry *called_scope; zend_op_array *op_array; zval *object; union _temp_variable *Ts; zval ***CVs; HashTable *symbol_table; struct _zend_execute_data *prev_execute_data; zval *old_error_reporting; zend_bool nested; zval **original_return_value; zend_class_entry *current_scope; zend_class_entry *current_called_scope; zval *current_this; zval *current_object; struct _zend_op *call_opline;}; |
定义中的opline就是正在执行的opcode。opcode的结构定义如下：
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struct _zend_op { opcode_handler_t handler; znode result; znode op1; znode op2; ulong extended_value; uint lineno; zend_uchar opcode;}; |
其中lineno就是opcode所对应的行号。
示例说明:
看完上面的数据结构定义，你是否已经知道如何找php正在执行的文件名，方法名和行号呢?如果还有疑问的话，那就接着看下面的例子。创建一个文件test.php,代码如下：
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<?phpfunction test1(){ while(true){ sleep(1); }}test1();?> |
cli方式执行php脚本，加入执行的进程号为14973。我们使用gdb命令来调试进程。
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$sudo gdb -p 14973(gdb) print (char *)executor_globals.active_op_array->filename$1 = 0x9853a34 "/home/xinhailong/test/php/test.php"(gdb) print (char *)executor_globals.active_op_array->function_name$2 = 0x9854db8 "test1"(gdb) print executor_globals->current_execute_data->opline->lineno$3 = 4 |
很显然，他正在执行第四行的sleep方法。
如果上面的方法你感觉麻烦，那你可以使用.gdbinit文件。这个文件在php源码的根目录下。使用方法如下：
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$sudo gdb -p 14973(gdb) source /home/xinhailong/.gdbinit(gdb) zbacktrace[0xa453f34] sleep(1) /home/xinhailong/test/php/test.php:4[0xa453ed0] test1() /home/xinhailong/test/php/test.php:7(gdb) |
题外话：
从php5.6开始，php中集成了一个phpdbg的工具。可以像gdb调试c语言程序一样，调试php程序。感兴趣的话，可以打开下面的连接看看。
https://wiki.php.net/rfc/phpdbg
http://phpdbg.com/docs
