让backtrace打印更便捷--从backtrace_functions到backtrace_errors

NickYoung

发布于 2026-07-09 16:25:47

封面图是关山草原美景，可能有些朋友不知道或没去过，陕西和甘肃部分地区的朋友应该很熟悉。国家AAAA级旅游景区，风景确实不错，“关山牧场郁郁葱葱，林草山溪相得益彰” 。周末回了趟老家顺路去了下关山草原，潇洒的是跑马场骑了一圈，不幸的是有点儿晒伤了。大家有空了去游玩，一定要做好防晒。

言归正传，德哥最近写了一篇PG实时堆栈跟踪[1]，其中介绍了通过配置内核函数名到backtrace_functions参数，当发生错误时，就会打印堆栈信息了。也就是说会自动打印已配置的内核函数的错误堆栈。确实比之前自行debug要方便一些。

同时文中提到社区还有一个补丁，可以自动打印所有错误的堆栈跟踪。

虽然我没看这个补丁，不过，这不巧了么。在PGCM课程中，有学员认为backtrace_functions参数配置很麻烦，且不够灵活。为什么不能搞个开关可以自动打印所有错误的堆栈呢。老杨觉得很有道理，所以我DIY了一个参数backtrace_errors，用来实现这个逻辑。

顺便提一下，本周六下午PG技术峰会哈尔滨站我将会分享相关的内容，希望大家多多关注。

backtrace_functions的局限性

以下均为个人理解和看法，或许会有偏差。

第一，我们无法提前预估我们将来会在哪个内核函数发生错误，当发生错误时，可能得多次复现先确认报错的内核函数，并将其配置到backtrace_functions 再次复现报错才可记录backtrace；

第二，我想分析很多个内核函数报错时，就需要配置很多个内核函数到backtrace_functions，确实不太方便。

所以，为什么不做一个简单的开关呢，只要报错就记录backtrace。

backtrace_functions原理

backtrace_functions在ConfigureNamesString数组中，入参类型为string，有对应的check函数进行处理，生效级别为PGC_SUSET即superuser set生效。

 {
                {"backtrace_functions", PGC_SUSET, DEVELOPER_OPTIONS,
                        gettext_noop("Log backtrace for errors in these functions."),
                        NULL,
                        GUC_NOT_IN_SAMPLE
                },
                &backtrace_functions,
                "",
                check_backtrace_functions, assign_backtrace_functions, NULL
        },

在errfinish中，当发生错误时，同时backtrace_functions非空，且发生错误的函数和参数配置相匹配时则调用set_backtrace函数。

void
errfinish(const char *filename, int lineno, const char *funcname)
{
/* 省略 */
/* Collect backtrace, if enabled and we didn't already */
if (!edata->backtrace &&
  edata->funcname &&
  backtrace_functions &&
  matches_backtrace_functions(edata->funcname))
  set_backtrace(edata, 2);
/* 省略 */

}

set_backtrace函数调用glibc的backtrace函数对发生错误的backtrace进行打印。

static void
set_backtrace(ErrorData *edata, int num_skip)
{
 StringInfoData errtrace;

 initStringInfo(&errtrace);

#ifdef HAVE_BACKTRACE_SYMBOLS
 {
void    *buf[100];
int   nframes;
char   **strfrms;

  nframes = backtrace(buf, lengthof(buf));
  strfrms = backtrace_symbols(buf, nframes);
if (strfrms == NULL)
   return;

for (int i = num_skip; i < nframes; i++)
   appendStringInfo(&errtrace, "\n%s", strfrms[i]);
free(strfrms);
 }
#else
 appendStringInfoString(&errtrace,
         "backtrace generation is not supported by this installation");
#endif

 edata->backtrace = errtrace.data;
}

方案

参考backtrace_functions，新增一个参数backtrace_errors，实现打印error backtrace的能力。

为bool类型，默认值为false，生效级别为PGC_SUSET。

errfinish中，当发生错误并且backtrace_errors为true时，调用set_backtrace函数记录backtrace。

验证

backtrace_functions未配置，打开backtrace_errors，在postgres库中执行drop database postgres报错"cannot drop the currently open database"

postgres=# show backtrace_functions ;
 backtrace_functions 
---------------------
 
(1 row)

postgres=# set backtrace_errors to on;
SET
postgres=# drop database postgres;
ERROR:  cannot drop the currently open database
postgres=#

报错的backtrace已经记录到日志中。

2025-05-15 00:12:33.746 CST [3887265] ERROR:  cannot drop the currently opendatabase
2025-05-15 00:12:33.746 CST [3887265] BACKTRACE:  
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(dropdb+0x22a) [0x66d457]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(DropDatabase+0x12c) [0x66e524]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(standard_ProcessUtility+0x6c4) [0x98dbec]
        /data/postgres/postgresql-17.4/pgapp/lib/pg_stat_statements.so(+0x4673) [0x7fdee6961673]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(ProcessUtility+0x52) [0x98d4f0]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE() [0x98c423]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE() [0x98c622]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(PortalRun+0x292) [0x98bc16]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE() [0x985822]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(PostgresMain+0x720) [0x989fa5]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE() [0x982324]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(postmaster_child_launch+0xd4) [0x8c174f]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE() [0x8c6cfb]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE() [0x8c44b3]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(PostmasterMain+0x1239) [0x8c3e77]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE() [0x79642b]
        /lib64/libc.so.6(__libc_start_main+0xe5) [0x7fdee8f717e5]
        postgres: postgres postgres [local] DROPDATABASE(_start+0x2e) [0x4904fe]
2025-05-15 00:12:33.746 CST [3887265] STATEMENT:  dropdatabase postgres;