【Linux】内核态后端调试神器strace

strace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。

参数说明

  • -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

输出参数说明

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。

命令实例

跟踪服务程序

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。

跟踪php-fpm的所有子进程

ps -ef|grep php-fpm|awk '{print " -p " $2" -s 10000 -o /tmp/strace_"$2".log"}'|xargs strace
#监控所有的子进程pid,并写入相应的trace.log
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Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
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