在嵌入式設備中使用Malloc Hook的試驗

在嵌入式設備中，計劃使用malloc hook來進行內存跟蹤，以便測試程序的內存使用。

試驗1：

在程序開始，增加了mtrace函數，定義環境變量MALLOC_TRACE。

發現了兩個問題：1、程序運行很慢 2、日志文件大小上升的很快，在嵌入式設備中，這樣基本不可用。

考慮變通方法，能否將mtrace的環境變量 MALLOC_TRACE定義為stdout，這樣既不用寫內存，又不會占用磁盤空間，輸出可以通過telnet客戶端來進行記錄。

解決方法：

通過glibc的源代碼可以看到，glibc通過fopen打開MALLOC_TRACE對應的文件。

將MALLOC_TRACE＝/dev/stdout，這樣mtrace的所記錄的日志，就全部打印在終端上。

在有些嵌入式linux中，沒有stdout。可以發現，/dev/stdout為一個連接文件，其真實指向是/proc/self/fd/1。我們將MALLOC_TRACE=/proc/self/fd/1也是可以的。

試驗2：

在MALLOC_TRACE＝/proc/self/fd/1后，運行測試程序。

問題還是速度慢，看來速度的瓶頸不在于寫磁盤。通過查看glibc的源代碼，速度的瓶頸，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);
}

立刻解析對應的代碼。

那么我們可以考慮，在程序運行的時候，不去做相應的解析，只是記錄下當時的指針，事后再通過其他軟件對數據解析。

那么只能自己來寫hook函數。

#include

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;
}