Linux 状态命令之系统调用和信号传递 strace

简介

strace 命令是一个集诊断、调试、统计与一体的工具，我们可以使用 strace 分析应用中涉及的系统调用和信号传递的跟踪结果，以达到解决问题或者是了解应用工作过程的目的。

strace 与专业的调试工具比如说 gdb 之类的是没法相比的，因为它不是一个专业的调试器。

strace 的最简单的用法就是执行一个指定的命令，在指定的命令结束之后它也就退出了。在命令执行的过程中，strace 会记录和解析命令进程的所有系统调用以及这个进程所接收到的所有的信号值。

安装

yum install -y strace

语法

usage: strace [-dDffhiqrtttTvVxx] [-a column] [-e expr] ... [-o file]
              [-p pid] ... [-s strsize] [-u username] [-E var=val] ...
              [command [arg ...]]
   or: strace -c [-D] [-e expr] ... [-O overhead] [-S sortby] [-E var=val] ...
              [command [arg ...]]
    
    -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

示例

追踪某进程：`strace -c -p 18892`。启动 strace 之后，可以使用ctrl+c停止，停止之后将会输出检查的结果，如下所示：

[fenglepeng@centos]# strace -c -p 44709
strace: Process 44709 attached
^Cstrace: Process 44709 detached
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 85.18    1.231769           3    348468           stat
 10.16    0.146847        2068        71           select
  4.66    0.067435          15      4227       424 futex
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    1.446051                352766       424 total

其他示例：

查看所有程序运行  strace python server.py
查看所有程序运行  strace ./aa.sh

查看打开系统调用情况      strace -e open ./aa.sh
查看打开关闭系统调用情况  strace -e open,close ./aa.sh
查看打开关闭系统调用时间  strace -T -e open,close python3 main.py （T 时间在后面显示）

查看打开关闭系统调用次数  strace -c -T -e open,close ./aa.sh （如程序一直在运行，停止后才会统计）
查看打开关闭系统调用时间  strace -t -T -e open,close ./aa.sh  
查看打开关闭系统调用时间  strace -tt -T -e open,close ./aa.sh  （tt 
查看打开系统调用输入log   strace -tt -T -e open -o trace.log ./aa.sh  （-o 输入trace.log文件）

strace -tt -T -V -e trace=file -o /data/log/trace.log -s 1024 -p 23489