当cpu飙升时，找出php中可能有问题的代码行

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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:

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。

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。

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：

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：

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：

<?php

function 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。

$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：

$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

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