straceLinux環境下的一款程序调试工具,用來監察一個應用程序所使用的系統调用及它所接收的系統信息。

用法及特性

最常见的用途是使用strace启动程序,它会打印程序所调用的系统调用列表。这对于程序持续崩溃或行为不符合预期的情况非常有用:例如使用strace可能会显示程序正在尝试访问一个不存在或无法读取的文件。

另一种应用是使用-p标志使之打印一个正在运行进程的系统调用。当一个进程停止响应,该方法可以用于揭示停止响应的原因:例如进程正在尝试进行网络连接时被阻塞。

除此之外,strace还支持以下功能:

  • 指定应该被追踪的系统调用名称的过滤器(通过-e trace=option),过滤器可以是系统调用的名称(如clone, fork, vfork)、预定义的组(如%ipc%file)或使用正则表达式语法(strace 4.17开始支持)(如-e trace=/clock_.*)。
  • 指定要被追踪的路径列表(如-P /etc/ld.so.cache)。
  • 指定应该被转储I/O的文件描述符列表(-e read=-e write=选项)。
  • 计算系统调用执行时间和次数(-T-c-C-w选项;-U选项用于打印额外信息,比如最小和最大系统调用执行时间)。
  • 打印相对或绝对时间戳(-t-r选项)。
  • 干扰正在执行的系统调用(-e inject=syscall specification:tampering specification选项):修改指定系统调用的返回值(:retval=;strace 4.16开始支持)和错误代码(:error=;strace 4.15开始支持)、注入信号(:signal=;strace 4.16开始支持)、延迟(:delay_enter=:delay_exit=;strace 4.22开始支持),并在其执行时修改由系统调用参数指向的数据(:poke_enter=:poke_exit=;strace 5.11开始支持)。
  • 提取有关文件描述符的信息(包括套接字)(-y选项;-yy选项可以提供一些额外信息,比如套接字的端点地址,文件的路径和设备的主/次编号)。
  • 打印堆栈信息(Stack traces),包括符号解缠( symbol demangling,-k选项;strace 4.21开始支持)。
  • 按系统调用返回状态过滤(-e status=option;strace 5.2开始支持)。
  • 执行线程、进程、进程组和会话ID在跟踪中的翻译成strace的PID命名空间英语Linux_namespaces#Process_ID_(pid)--pidns-translation选项;strace 5.9开始支持)。
  • 解码与进程、文件和描述符相关的SELinux上下文信息(--secontext选项;strace 5.12开始支持)。

strace支持解码某些类别的ioctl命令的参数,例如BTRFS_*V4L2_*DM_*英语Device_mapperNSFS_*英语Linux_namespacesMEM*EVIO*英语EvdevKVM_*等;它还支持解码各种netlink协议。

由于strace仅详细说明系统调用,因此它无法像代码调试器(如GDB)那样用于检测问题。然而,它比代码调试器更易于使用,对于系统管理员来说是非常有用的工具。研究人员还通过记录系统调用的信息来实现系统调用重放(System call replay)。[1][2][3]

示例

以下是使用strace命令的输出示例:

user@server:~$ strace ls
...
open(".", O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_LARGEFILE|O_DIRECTORY|O_CLOEXEC) = 3
fstat64(3, {st_mode=S_IFDIR|0755, st_size=4096, ...}) = 0
fcntl64(3, F_GETFD)                     = 0x1 (flags FD_CLOEXEC)
getdents64(3, /* 18 entries */, 4096)   = 496
getdents64(3, /* 0 entries */, 4096)    = 0
close(3)                                = 0
fstat64(1, {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0
mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7f2c000
write(1, "autofs\nbackups\ncache\nflexlm\ngames"..., 86autofsA

上面仅对在ls命令上运行时strace的输出截取一小部分进行展示。该部分系统调用包括打开当前工作目录、检查并检索其内容、最终将文件名列表写入标准输出。

类似工具

不同操作系统提供其他类似的调试工具。下面例举了一些类似的调试工具:

参考文献

  1. ^ Horky, Jiri. The ioapps IO profiler and IO traces replayer. 2013 [2013-09-16]. (原始内容存档于2013-11-04). 
  2. ^ Waterland, Amos. The sreplay system call replayer. 2007 [2013-09-16]. (原始内容存档于2016-04-01). 
  3. ^ Burton, Ariel. Workload characterization using lightweight system call tracing and reexecution (PDF). 1998 [2013-09-16]. (原始内容存档 (PDF)于2024-04-23). 
  4. ^ XTrace - trace X protocol connections. xtrace.alioth.debian.org. [2014-08-12]. (原始内容存档于2014-08-05). 
  5. ^ dtrace(1) Mac OS X Manual Page. Developer.apple.com. [2014-07-23]. (原始内容存档于2016-04-05). 
  6. ^ IntellectualHeaven - Strace For Windows. intellectualheaven.com. [2015年1月29日]. (原始内容存档于2016年3月5日). 

外部連結

参见