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工具 | 常用 MySQL 内核 Debug 技巧

日期:2021-12-17点击:192

作者:柯煜昌 顾问软件工程师

目前从事 RadonDB MySQL 容器化研发,华中科技大学研究生毕业,有多年的数据库内核开发经验。

掌握 MySQL 内核源码的阅读和调试能力,不仅是数据库研发人员的日常,也是 DBA 进阶的必经之路。

阅读本文你将了解:

  • 如何准备 MySQL 调试环境
  • GDB 调试入门及操作示例
  • Trace 文件调试及操作示例

| 一、准备 Debug 环境

首先用源码编译安装一个用来调试的 MySQL 环境。

开启 -DWITH_DEBUG ,在源码路径创建 build 目录,进入目录并执行:

cmake .. -DWITH_BOOST=../../boost -DWITH_DEBUG=1 

然后通过如下方式,确认是否编译成功。

方式一:

$ ./bin/mysqld --verbose --version 

回显 debug 版本信息,则编译的是 debug 版本。

ver 8.0.18-debug for Linux on x86_64 (Source distribution) 

方式二:

连接数据库,执行查看版本命令。回显包含了 debug 字样,则编译的是 debug 版本。

$ mysql> select version(); +--------------+ | version() | +--------------+ | 8.0.18-debug | +--------------+ 1 row in set (0.00 sec) 

| 二、使用 GDB 调试

GDB 全称 “GNU symbolic debugger”,是 Linux 下常用的程序调试器,通常以 gdb 命令的形式在终端(Shell)中使用。

启动 GDB 编译器

执行如下命令启动 GDB 编译器(假设 my.cnf 在用户根目录中)。进入 GDB 后,敲入 run 即可运行。

gdb --args ./bin/mysqld --defaults-file=~/my.cnf --gdb 

其中 --gdb 参数允许你随时 Ctrl+C 的方式中断 mysqld 进程,进行调试命令。

GDB 常用命令

使用多窗口查看源码与调试的读者,可以使用 layout 命令,在 gdb 中执行 help layout 可以查看更多 gdb 命令用法。

(gdb) help layout (gdb) help layoutChange the layout of windows. Usage: layout prev | next | <layout_name> Layout names are: src : Displays source and command windows. asm : Displays disassembly and command windows. split : Displays source, disassembly and command windows. regs : Displays register window. If existing layout is source/command or assembly/command, the register window is displayed. If the source/assembly/command (split) is displayed, the register window is displayed with the window that has current logical focus. (gdb) 

可以通过 GDB cheat sheet[1],了解更多 GDB 使用方式。

Debug 示例

安装好 Debug 环境后,我们用以下两个例子,来简单演示使用思路及技巧。

1、取变量值

在某种情况下发现 mysqld 已经 crash,系统只有一个 core 文件,而我们要知道某个系统变量的值。但是系统变量的值,不见得与 my.cnf 文件一致。

此时,就可以用 gdb 命令将变量打印出来,获取变量值。

如下所示,需获取变量 version 的值,只需要在前面加 mysql_sysvar_ 前缀打印即可。

Thread 1 "mysqld" received signal SIGINT, Interrupt. 0x00007ffff5f74cb9 in __GI___poll (fds=0x55555e8a3de0, nfds=2, timeout=-1) at ../sysdeps/unix/sysv/linux/poll.c:29 29 ../sysdeps/unix/sysv/linux/poll.c: No such file or directory. (gdb) p mysql_sysvar_version $1 = {flags = 68101, name = 0x55555e7ff738 "innodb_version", comment = 0x55555ca953e2 "InnoDB version", check = 0x555558e222f1 <check_func_str(THD*, SYS_VAR*, void*, st_mysql_value*)>, update = 0x555558e22881 <update_func_str(THD*, SYS_VAR*, void*, void const*)>, value = 0x55555def1c20 <innodb_version_str>, def_val = 0x55555ca89598 "8.0.18"} (gdb) 

2、调试脚本

假设需获取某一个连接进入 dispatch_command 有哪些 command ,可以执行 gdb 脚本[2] 获取。

gdb 脚本内容如下:

b dispatch_command commands print command continue end 

执行 gdb 脚本,然后使用 mysql 客户端连接数据库,并执行 SQL 语句操作,即可查看到 gdb 调试信息。

(gdb) b dispatch_command Breakpoint 3 at 0x555558ddb37c: file /home/kyc/mysql8/sql/sql_parse.cc, line 1581. (gdb) commands Type commands for breakpoint(s) 3, one per line. End with a line saying just "end". >print command >continue >end (gdb) c Continuing. [Switching to Thread 0x7fffe01fc700 (LWP 5941)] Thread 49 "mysqld" hit Breakpoint 3, dispatch_command (thd=0x7fff4c000f70, com_data=0x7fffe01fbba0, command=COM_QUERY) at /home/kyc/galaxyengine/sql/sql_parse.cc:1581 1581 enum enum_server_command command) { $4 = COM_QUERY 

| 三、使用 Trace 文件调试

MySQL 的 debug 版提供了一个专门的 DBUG 包[3]。通过这个 DBUG 包,可获取正在执行操作程序的 Trace 文件。

通过控制 DBUG 开关,可以将 MySQL 的任何操作,以及所涉及的调用模块、函数、状态信息记录在 Trace 文件中。

设置 debug 参数

通过设置 debug 参数选项,指定跟踪方式。

--debug [ = debug_options ] 

[ = debug _ options ] 可识别字符 dtio 等。

Debug 示例

若需获取代码中 DBUG_PRINT("info:" 打印的日志,可以使用 MySQL 客户端连上服务器,并执行如下命令,开启 debug 参数。

set debug = 'd,info'; use test; 

查看 mysqld.trace 文件,可获取 use test 在 MySQL 中的执行流程。

do_command: info: Command on socket (46) = 3 (Query) do_command: info: packet: ' '; command: 3 dispatch_command: info: command: 3 gtid_pre_statement_checks: info: gtid_next->type=0 owned_gtid.{sidno,gno}={0,0} THD::is_ddl_gtid_compatible: info: SQLCOM_CREATE:0 CREATE-TMP:0 SELECT:1 SQLCOM_DROP:0 DROP-TMP:0 trx:0 SELECT_LEX::prepare: info: setup_ref_array this 0x7fff1400d298 3 : 0 0 1 2 0 0 setup_fields: info: thd->mark_used_columns: 1 setup_fields: info: thd->mark_used_columns: 1 SELECT_LEX::setup_conds: info: thd->mark_used_columns: 1 THD::decide_logging_format: info: query: SELECT DATABASE() THD::decide_logging_format: info: variables.binlog_format: 2 ................ MDL_context::release_locks_stored_before: info: found lock to release ticket=0x7fff14019ae0 MDL_context::release_locks_stored_before: info: found lock to release ticket=0x7fff1412dd20 MDL_context::release_locks_stored_before: info: found lock to release ticket=0x7fff1412dcc0 net_send_ok: info: affected_rows: 0 id: 0 status: 2 warning_count: 0 net_send_ok: info: OK sent, so no more error sending allowed 

本文使用几个简单的示例,演示了 MySQL 内核的 Debug 的几种常见方法。当然,仅仅起到抛砖引玉的作用,更多好玩的技巧,还需读者自行深度挖掘。

参考

[1]: GDB cheat sheet:https://gist.github.com/rkubik/b96c23bd8ed58333de37f2b8cd052c30

[2]: GDB 脚本调试:https://sourceware.org/gdb/current/onlinedocs/gdb/Commands.html#Commands

[3]: DBUG Package[:https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/dbug-package.html

原文链接:https://my.oschina.net/u/5136019/blog/5373737
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