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分享MySQL常用 内核 Debug 几种常见方法

 更新时间：2022年03月17日 09:52:32   作者：RadonDB  
这篇文章主要给大家分享的是MySQL常用的内核Debug技巧，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，下面一起进入文章了解更多相关内容吧

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)

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 d、t、i 、o 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;

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：

[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

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