Strace 追踪系统调用

简介

strace 是Linux的诊断，调试和指导用户空间实用程序。它用于监视和篡改进程与Linux内核之间的交互，包括系统调用，信号传递和进程状态的更改。常用来跟踪进程执行时的系统调用和所接收的信号。 在Linux世界，进程不能直接访问硬件设备，当进程需要访问硬件设备(比如读取磁盘文件，接收网络数据等等)时，必须由用户态模式切换至内核态模式，通 过系统调用访问硬件设备。strace可以跟踪到一个进程产生的系统调用,包括参数，返回值，执行消耗的时间。

输出内容含义

[root@interface-comm-01 ~]# strace -e trace=network -f -p 376
strace: Process 376 attached
accept(0, 
{sa_family=AF_INET, sin_port=htons(40703), sin_addr=inet_addr("127.0.0.1")}, [16]) = 4
sendto(11, "*2\r\n$3\r\nGET\r\n$54\r\n[mall_shein_ge"..., 74, MSG_DONTWAIT, NULL, 0) = 74
recvfrom(11, "$-1\r\n", 8192, MSG_DONTWAIT, NULL, NULL) = 5
sendto(873, "\1\0\0\0\16", 5, MSG_DONTWAIT, NULL, 0) = 5
recvfrom(873, "\7\0\0\1\0\0\0\2\0\0\0", 150, MSG_DONTWAIT, NULL, NULL) = 11
sendto(873, "K\0\0\0\3SELECT goods_id, goods_sn, "..., 79, MSG_DONTWAIT, NULL, 0) = 79
recvfrom(873, "\1\0\0\1\3A\0\0\2\3def\vnewsitetest\10rs_goo"..., 139, MSG_DONTWAIT, NULL, NULL) = 139
recvfrom(873, "@\0\0\0009\0\0\4\3def\vnewsitetest\10rs_good"..., 408, MSG_DONTWAIT, NULL, NULL) = 117
strace: Process 24368 attached
[pid 24368] +++ exited with 0 +++
socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) = 50
setsockopt(50, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, [1], 4) = 0
setsockopt(50, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE, [120], 4) = 0
setsockopt(50, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, [60], 4) = 0
connect(50, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(9001), sin_addr=inet_addr("127.0.0.1")}, 16) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)

以上为执行命令后输出的结果，每一行都是一条系统调用，等号左边是系统调用的函数名及其参数，右边是该调用的返回值。 strace 显示这些调用的参数并返回符号形式的值。strace 从内核接收信息，而且不需要以任何特殊的方式来构建内核。

参数

-c 统计每一系统调用的所执行的时间,次数和出错的次数等.
-d 输出strace关于标准错误的调试信息.
-f 跟踪由fork调用所产生的子进程.
-ff 如果提供-o filename,则所有进程的跟踪结果输出到相应的filename.pid中,pid是各进程的进程号.
-F 尝试跟踪vfork调用.在-f时,vfork不被跟踪.
-h 输出简要的帮助信息.
-i 输出系统调用的入口指针.
-q 禁止输出关于脱离的消息.
-r 打印出相对时间关于,,每一个系统调用.
-t 在输出中的每一行前加上时间信息.
-tt 在输出中的每一行前加上时间信息,微秒级.
-ttt 微秒级输出,以秒了表示时间.
-T 显示每一调用所耗的时间.
-v 输出所有的系统调用.一些调用关于环境变量,状态,输入输出等调用由于使用频繁,默认不输出.
-V 输出strace的版本信息.
-x 以十六进制形式输出非标准字符串
-xx 所有字符串以十六进制形式输出.
-a column
设置返回值的输出位置.默认 为40.
-e expr
指定一个表达式,用来控制如何跟踪.格式如下:
[qualifier=][!]value1[,value2]...
qualifier只能是 trace,abbrev,verbose,raw,signal,read,write其中之一.value是用来限定的符号或数字.默认的 qualifier是 trace.感叹号是否定符号.例如:
-eopen等价于 -e trace=open,表示只跟踪open调用.而-etrace!=open表示跟踪除了open以外的其他调用.有两个特殊的符号 all 和 none.
注意有些shell使用!来执行历史记录里的命令,所以要使用\\.
-e trace=set
只跟踪指定的系统 调用.例如:-e trace=open,close,rean,write表示只跟踪这四个系统调用.默认的为set=all.
-e trace=file
只跟踪有关文件操作的系统调用.
-e trace=process
只跟踪有关进程控制的系统调用.
-e trace=network
跟踪与网络有关的所有系统调用.
-e strace=signal
跟踪所有与系统信号有关的 系统调用
-e trace=ipc
跟踪所有与进程通讯有关的系统调用
-e abbrev=set
设定 strace输出的系统调用的结果集.-v 等与 abbrev=none.默认为abbrev=all.
-e raw=set
将指 定的系统调用的参数以十六进制显示.
-e signal=set
指定跟踪的系统信号.默认为all.如 signal=!SIGIO(或者signal=!io),表示不跟踪SIGIO信号.
-e read=set
输出从指定文件中读出 的数据.例如:
-e read=3,5
-e write=set
输出写入到指定文件中的数据.
-o filename
将strace的输出写入文件filename
-p pid
跟踪指定的进程pid.
-s strsize
指定输出的字符串的最大长度.默认为32.文件名一直全部输出.
-u username
以username 的UID和GID执行被跟踪的命令

命令实例

执行程序时跟踪

strace -f -F -o ~/straceout.txt myserver

-f -F选项告诉strace同时跟踪fork和vfork出来的进程，-o选项把所有strace输出写到~/straceout.txt里 面，myserver是要启动和调试的程序。

跟踪已经在运行的程序

strace -o output.txt -T -tt -e trace=all -p 28979

跟踪28979进程的所有系统调用（-e trace=all），并统计系统调用的花费时间，以及开始时间（并以可视化的时分秒格式显示），最后将记录结果存在output.txt文件里面。

strace -c pid