《System语言详解》——5. 语言元素

英文原文： http://sourceware.org/systemtap/langref/Language_elements.html

译者：林永听

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5 语言元素

5.1 标识符

标识符用于命名变量和函数。它是一个字母和数字组成的串，可以包含下划线(_) 和美元符号($) 。除了美元符号作为合法字符外，它和C 标识符的语法一样。以美元符号开头的标识符解释为目标软件变量的引用，而不是SystemTap 脚本变量。标识符不能以数字开始。

5.2 数据类型

SystemTap 语言仅有数种数据类型，均不需要类型声明。变量的类型可从它的使用环境中推导出来。为了支持类型推导，转换器强制要求函数的参数和返回值，数组下标和值在使用时要保证类型一致。字符串和整数之间不存在隐式类型转换。标识符在使用时，类型不一致的相关使用都会产生一个错误信号。

5.2.1 字面值

字面值有两种，分别是字符串和整数。字面值可以是十进制，八进制或十六进制，遵照C 语言的标记法，不需要指定类型后缀（如L 或U ）。

5.2.2 整数

整数可以是十进制, 十六进制, 或者八进制, 和C 语言标记法相同。整数是一个64 位有符号变量，尽管分析器可以接受（同时会回 卷 ）大于2^63 且小于2^64 的整数（译者注：一个64 位有符号整型可以储存的整数范围是[-2^63,2^63 ），因此大于2^63 且小于2^64 的整数会回 卷成相应的负数 ）。

5.2.3 字符串

字符串被括在引号（”” ）内，反斜杠转义码均按标准C 的转义字符进行解释。字符的长度不能超过MAXSTRINGLEN ，关于字符串长度或其它限制，请参阅1.6 节。

5.2.4 关联数组

请参阅7 节。

5.2.5 统计变量

请参阅8 节。

5.3 分号

分号是一个条空语句，即什么事情也不做。分号是可选的，用作语句的分隔符，通常有助于检查语法错误和消除语法的二义性。

5.4 注释

SystemTap 脚本支持下述三种注释：

# ... shell style, to the end of line

// ... C++ style, to the end of line

/* ... C style ... */

5.5 空白符

正如C 一样，空格，制表符，回车，换行和注释均被视为空白，分析器直接忽略。

5.6 表达式

SystemTap 提供大量的运算符，并且它的用法，语义和优先级均与C 和awk 相同。算术运算符按C 语言中的有符号整数运算规则执行。如果分析器检测到除数为0 或发生溢出，将产生一个错误。这些运算符（分类）罗列在下述各子章节。

5.6.1 二元数值运算符

* / % + - >> << & ^ | && ||

5.6.2 二元字符串运算符

. ( 字符串串接)

5.6.3 数值赋值运算符

= *= /= %= += -= >>= <<= &= ^= |=

5.6.4 字符串赋值运算符

= .=

5.6.5 一元数值运算符

+ - ! ~ ++ -

5.6.6 二元数值/ 字符串比较运行算

< > <= >= == !=

5.6.7 三元运算符

cond ? exp1 : exp2

5.6.8 组合运算符

( exp )

5.6.9 函数调用

函数调用的语法形式如下：

fn ([ arg1, arg2, ... ])

5.6.10 $ptr->member

Ptr 是探测下文中的变量，一个内核指针。

5.6.11 <value> in <array_name>

如果数组包含指定下标的元素，那么上述表达式求值结果为真。

5.6.12 [ <value>, ... ] in <array_name>

下标的个数必须与数组定义时指定的下标个数一致。

5.7 stap 命令行传递过来的字面值

字符值要么是由引号包含的字符串，要么是整数。关于整数的信息，请参阅5.2.2 节，而字符串的信息，请参阅5.2.3 节。

命令行后面的脚本参数被扩展为字面值，可将它用于所有接受字面值的上下文中，但引用不存在的参数编号将引致错误。

5.7.1 $1 ... $<NN> 将参数转换成整数

使用$1 ... $<NN> 将命令行参数转换成整数字面值。

5.7.2 @1 ... @<NN> 将参数转换成字符串

使用@1 ... @<NN> 将命令行参数转换成字符串字面值。

5.7.3 例子

以下述为例，假定该脚本的名字为example.stp

probe begin { printf("%d, %s/n", $1, @2) }

运行如下：

# stap example.stp 10 mystring

那么，$1 会被替换成10 ，而@2 会被替换成"mystring" ，结果输出：

10, mystring

5.8 条件编译

5.8.1 条件

词法分析工作包含简单的条件预处理阶段，它的语法形式类似于三元运算符（5.6.7 节），如下：

%( CONDITION %? TRUE-TOKENS %)

%( CONDITION %? TRUE-TOKENS %: FALSE-TOKENS %)

CONDITION 是一个有限表达式（limited expression ），它的语法格式由它的第一个关键字决定，下述是它的一般语法格式：

%( <condition> %? <code> [ %: <code> ] %)

5.8.2 基于内核版本号的条件: kernel_v 和kernel_vr

此种条件表达式的第一部分是标识符kernel_v 或kernel_vr ，第二部分是六个标准数值比较运算符``<'', ``<='', ``=='', ``!='', ``>'', or ``>='' 之一，第三部分字符串字面值，一个RPM 形式的版本- 发布号值。如果目标内核的版本（可使用-r 选项来重写该版本号）与给定的版本字符串匹配，那么该条件返回真，其中比较操作是由glibc 的strverscmp 函数来实行的。

kernel_v 仅引用内核版本号数值，如"2.6.13" 。

而kernel_vr 除于引用内核版本号数值外，还包含发布号后缀，如 “2.6.13-1.322FC3smp” 。

5.8.3 基于架构的条件：arch

这种条件表达式的第一部分是标识符arch ，它引用处理器架构类型，第二部分是字符串比较运算符”==” 或”!=” ，第三部分字符串字面值。比较结果是简单的字符串相等和不相等。目前所支持的架构字符串分别有：i386 ，i686 ，x86_64 ，ia64 ，s390 和ppc64 。

5.8.4 TRUN-TOKENS 和FALSE-TOKENS

TRUE-TOKENS 和FALSE-TOKENS 是零个或多个语法单元（parser tokens ），可以包含嵌套的预处理条件。如果条件为真，则传递TRUE-TOKENS 到分析器的输入流，否则传递TRUE-TOKENS 。例如，下述例子中除非目标内核版本新于2.6.5 ，否则产生一个语法分析错误。

%( kernel_v <= "2.6.5" %? **ERROR** %) # invalid token sequence

下述代码可适合在不同的内核版本上运行。

probe kernel.function (

    %( kernel_v <= "2.6.12" %? "__mm_do_fault" %:

        %( kernel_vr == "2.6.13-1.8273FC3smp" %? "do_page_fault" %: UNSUPPORTED %)

     %)) { /* ... */ }

 

%( arch == "ia64" %?

    probe syscall.vliw = kernel.function("vliw_widget") {}

%)

下述代码适用于打开内核CONFIG_UTRACR 选( 译者注：原文是CONFIG ，估计是笔误) 。

%( CONFIG_UTRACE == "y" %?

    probe process.syscall {}

%)