一位同事曾经告诉我,当Linux上所有调试都失败时,最后的选择是使用strace。

我试图学习这个奇怪工具背后的科学,但我不是系统管理专家,我没有真正得到结果。

So,

它到底是什么,有什么作用? 如何以及在哪些情况下使用它? 应该如何理解和处理输出?

简而言之,简单地说,这东西是怎么工作的?


当前回答

我喜欢一些答案,它读取strace检查你如何与操作系统交互。

这正是我们所看到的。系统调用。如果比较strace和ltrace,区别就更明显了。

$>strace -c cd
Desktop  Documents  Downloads  examples.desktop  Music  Pictures  Public  Templates  Videos
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
  0.00    0.000000           0         7           read
  0.00    0.000000           0         1           write
  0.00    0.000000           0        11           close
  0.00    0.000000           0        10           fstat
  0.00    0.000000           0        17           mmap
  0.00    0.000000           0        12           mprotect
  0.00    0.000000           0         1           munmap
  0.00    0.000000           0         3           brk
  0.00    0.000000           0         2           rt_sigaction
  0.00    0.000000           0         1           rt_sigprocmask
  0.00    0.000000           0         2           ioctl
  0.00    0.000000           0         8         8 access
  0.00    0.000000           0         1           execve
  0.00    0.000000           0         2           getdents
  0.00    0.000000           0         2         2 statfs
  0.00    0.000000           0         1           arch_prctl
  0.00    0.000000           0         1           set_tid_address
  0.00    0.000000           0         9           openat
  0.00    0.000000           0         1           set_robust_list
  0.00    0.000000           0         1           prlimit64
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    0.000000                    93        10 total

另一方面,ltrace用于跟踪函数。

$>ltrace -c cd
Desktop  Documents  Downloads  examples.desktop  Music  Pictures  Public  Templates  Videos
% time     seconds  usecs/call     calls      function
------ ----------- ----------- --------- --------------------
 15.52    0.004946         329        15 memcpy
 13.34    0.004249          94        45 __ctype_get_mb_cur_max
 12.87    0.004099        2049         2 fclose
 12.12    0.003861          83        46 strlen
 10.96    0.003491         109        32 __errno_location
 10.37    0.003303         117        28 readdir
  8.41    0.002679         133        20 strcoll
  5.62    0.001791         111        16 __overflow
  3.24    0.001032         114         9 fwrite_unlocked
  1.26    0.000400         100         4 __freading
  1.17    0.000372          41         9 getenv
  0.70    0.000222         111         2 fflush
  0.67    0.000214         107         2 __fpending
  0.64    0.000203         101         2 fileno
  0.62    0.000196         196         1 closedir
  0.43    0.000138         138         1 setlocale
  0.36    0.000114         114         1 _setjmp
  0.31    0.000098          98         1 realloc
  0.25    0.000080          80         1 bindtextdomain
  0.21    0.000068          68         1 opendir
  0.19    0.000062          62         1 strrchr
  0.18    0.000056          56         1 isatty
  0.16    0.000051          51         1 ioctl
  0.15    0.000047          47         1 getopt_long
  0.14    0.000045          45         1 textdomain
  0.13    0.000042          42         1 __cxa_atexit
------ ----------- ----------- --------- --------------------
100.00    0.031859                   244 total

虽然我检查了几次手册,我还没有找到名称strace的起源,但它可能是系统调用跟踪,因为这是显而易见的。

关于strace有三个更重要的说明。

注1:strace和ltrace这两个函数都使用了系统调用ptrace。所以ptrace系统调用是strace有效工作的方式。

ptrace()系统调用提供了一种方法,通过这种方法,一个进程 “跟踪程序”)可以观察和控制另一个进程的执行 (“被追踪者”),检查和改变被追踪者的记忆和 寄存器。它主要用于实现断点调试 以及系统调用跟踪。

Note 2: There are different parameters you can use with strace, since strace can be very verbose. I like to experiment with -c which is like a summary of things. Based on -c you can select one system-call like -e trace=open where you will see only that call. This can be interesting if you are examining what files will be opened during the command you are tracing. And of course, you can use the grep for the same purpose but note you need to redirect like this 2>&1 | grep etc to understand that config files are referenced when the command was issued.

注3:我发现这一点非常重要。您不局限于特定的体系结构。Strace会让你大吃一惊,因为它可以跟踪不同体系结构的二进制文件。

其他回答

strace -tfp PID将监控PID进程的系统调用,因此我们可以调试/监控我们的进程/程序状态。

Strace列出它所应用的进程所执行的所有系统调用。如果您不知道系统调用是什么意思,那么您将无法从中获得很多好处。

然而,如果您的问题涉及到文件、路径或环境值,在有问题的程序上运行strace并将输出重定向到一个文件,然后在该文件中获取path/file/env字符串,这可能有助于您了解程序实际试图做什么,而不是您期望它做什么。

我一直使用strace来调试权限问题。技巧是这样的:

$ strace -e trace=open,stat,read,write gnome-calculator

其中gnome-calculator是您想要运行的命令。

简单地说,strace跟踪程序发出的所有系统调用及其返回码。想想诸如文件/套接字操作和许多更模糊的操作。

如果你有一些C的工作知识,这是最有用的,因为这里的系统调用更准确地代表标准C库调用。

假设您的程序是/usr/local/bin/cough。简单的使用方法:

strace /usr/local/bin/cough <any required argument for cough here>

or

strace -o <out_file> /usr/local/bin/cough <any required argument for cough here>

写入'out_file'。

所有strace输出都将转到stderr(注意,它的巨大容量通常要求重定向到文件)。在最简单的情况下,您的程序将因错误而中止,您将能够在strace输出中看到它与操作系统的最后一次交互。

如欲获得更多资料,请浏览:

man strace

Strace是一种突出的工具,用于研究无法在调试器下运行这些程序的生产系统。具体来说,我们在以下两种情况下使用了strace:

Program foo seems to be in deadlock and has become unresponsive. This could be a target for gdb; however, we haven't always had the source code or sometimes were dealing with scripted languages that weren't straight-forward to run under a debugger. In this case, you run strace on an already running program and you will get the list of system calls being made. This is particularly useful if you are investigating a client/server application or an application that interacts with a database Investigating why a program is slow. In particular, we had just moved to a new distributed file system and the new throughput of the system was very slow. You can specify strace with the '-T' option which will tell you how much time was spent in each system call. This helped to determine why the file system was causing things to slow down.

有关使用strace进行分析的示例,请参阅我对这个问题的回答。