Linux strace命令

strace命令用来跟踪进程执行时的系统调用和所接收的信号。 在Linux系统中，普通进程运行在用户态，只有普通权限，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)时，必须将进程由用户态切换至内核态，通过系统调用访问硬件设备。strace可以跟踪到一个进程运行过程中产生的系统调用,包括参数，返回值，执行消耗的时间等。

# strace ls
execve("/usr/bin/ls", ["ls"], 0x7ffca2f32d70 /* 51 vars */) = 0
brk(NULL)                               = 0x55bf01e3c000
arch_prctl(0x3001 /* ARCH_??? */, 0x7ffdbfb538c0) = -1 EINVAL (Invalid argument)
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=72122, ...}) = 0
mmap(NULL, 72122, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7faca7a41000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0@p\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=163200, ...}) = 0

close(3)                                = 0

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。

在使用strace命令查看进程产生的系统调用时，还可以通过各种参数，更加方便查看，比如，只查看由文件访问产生的系统调用，可以使用-e参数：

# strace -e trace=file ls
execve("/usr/bin/ls", ["ls"], 0x7fff9f5544e0 /* 51 vars */) = 0
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libpcre2-8.so.0", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
statfs("/sys/fs/selinux", 0x7ffc97b17250) = -1 ENOENT (No such file or directory)
statfs("/selinux", 0x7ffc97b17250)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/proc/filesystems", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
access("/etc/selinux/config", F_OK)     = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
openat(AT_FDCWD, ".", O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_CLOEXEC|O_DIRECTORY) = 3
a.out  main.c
+++ exited with 0 +++

strace命令常用的参数如下：

• -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:
• -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