在嵌入式设备中使用Malloc Hook的试验 程序, 源代码, 嵌入式, 设备, 计划

samwalton

在嵌入式设备中，计划使用malloc hook来进行内存跟踪，以便测试程序的内存使用。
试验1：
在程序开始，增加了mtrace函数，定义环境变量MALLOC_TRACE。
发现了两个问题：1、程序运行很慢 2、日志文件大小上升的很快，在嵌入式设备中，这样基本不可用。
考虑变通方法，能否将mtrace的环境变量 MALLOC_TRACE定义为stdout，这样既不用写内存，又不会占用磁盘空间，输出可以通过telnet客户端来进行记录。
解决方法：
通过glibc的源代码可以看到，glibc通过fopen打开MALLOC_TRACE对应的文件。
将MALLOC_TRACE＝/dev/stdout，这样mtrace的所记录的日志，就全部打印在终端上。
在有些嵌入式linux中，没有stdout。可以发现，/dev/stdout为一个连接文件，其真实指向是/proc/self/fd/1。我们将MALLOC_TRACE=/proc/self/fd/1也是可以的。
试验2：
在MALLOC_TRACE＝/proc/self/fd/1后，运行测试程序。
问题还是速度慢，看来速度的瓶颈不在于写磁盘。通过查看glibc的源代码，速度的瓶颈，主要在于

if (_dl_addr (caller, &info, NULL, NULL)){char *buf = (char *) "";   if (info.dli_sname != NULL)     {       size_t len = strlen (info.dli_sname);       buf = alloca (len + 6 + 2 * sizeof (void *));       buf[0] = '(';       __stpcpy (_fitoa (caller >= (const __ptr_t) info.dli_saddr    ? caller - (const __ptr_t) info.dli_saddr    : (const __ptr_t) info.dli_saddr - caller,    __stpcpy (__mempcpy (buf + 1, info.dli_sname,           len),       caller >= (__ptr_t) info.dli_saddr       ? "+0x" : "-0x"),    16, 0),   ")");     }   fprintf (mallstream, "@ %s%s%s[%p] ",     info.dli_fname ?: "", info.dli_fname ? ":" : "",     buf, caller); }

立刻解析对应的代码。
那么我们可以考虑，在程序运行的时候，不去做相应的解析，只是记录下当时的指针，事后再通过其他软件对数据解析。
那么只能自己来写hook函数。

#include <malloc.h>static void* (* old_malloc_hook) (size_t,const void *);static void (* old_free_hook)(void *,const void *);static void my_init_hook(void);static void* my_malloc_hook(size_t,const void*);static void  my_free_hook(void*,const void *);void(*__malloc_initialize_hook)(void) = my_init_hook;static void my_init_hook(void){    old_malloc_hook = __malloc_hook;    old_free_hook = __free_hook;    __malloc_hook = my_malloc_hook;    __free_hook = my_free_hook;}static void* my_malloc_hook(size_t size,const void *caller){    void *result;    __malloc_hook = old_malloc_hook;    result = malloc(size);    old_malloc_hook = __malloc_hook;    printf("@%p + %p %#lx\n",caller,result,(unsigned long int)size);    __malloc_hook = my_malloc_hook;    return result;}static void my_free_hook(void *ptr,const void *caller){    __free_hook = old_free_hook;    free(ptr);    old_free_hook = __free_hook;    printf("@%p - %p\n",caller,ptr);    __free_hook = my_free_hook;}

测试成功，对于速度影响不大，接下来的问题，便是如何解析log的内容。
其实在日志中，如果分配和释放指针能够对应上，那么我们就没有必要关心对应的代码，剩余少量的对应不上的内存操作，我们才需要。因此通过指针找到对应代码的运算量应该不大。
根据内存分配的日志，我们可以看到有哪些内存泄漏，可以看到最后堆的地址，从而判断堆所占用的物理内存空间。