Linux中strace命令怎么用

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)Linux中strace命令怎么用，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

Linux常用命令strace命令 是一個(gè)集診斷、調(diào)試、統(tǒng)計(jì)與一體的工具，我們可以使用strace對(duì)應(yīng)用的系統(tǒng)調(diào)用和信號(hào)傳遞的跟蹤結(jié)果來(lái)對(duì)應(yīng)用進(jìn)行分析，以達(dá)到解決問(wèn)題或者是了解應(yīng)用工作過(guò)程的目的。

strace

跟蹤系統(tǒng)調(diào)用和信號(hào)

補(bǔ)充說(shuō)明

當(dāng)然strace與專業(yè)的調(diào)試工具比如說(shuō)gdb之類的是沒(méi)法相比的，因?yàn)樗皇且粋€(gè)專業(yè)的調(diào)試器。

strace的最簡(jiǎn)單的用法就是執(zhí)行一個(gè)指定的命令，在指定的命令結(jié)束之后它也就退出了。在命令執(zhí)行的過(guò)程中，strace會(huì)記錄和解析命令進(jìn)程的所有系統(tǒng)調(diào)用以及這個(gè)進(jìn)程所接收到的所有的信號(hào)值。

語(yǔ)法

 strace  [  -dffhiqrtttTvxx  ] [ -acolumn ] [ -eexpr ] ...
     [ -ofile ] [-ppid ] ...  [ -sstrsize ] [ -uusername ]
     [ -Evar=val ] ...  [ -Evar  ]...
      [command [ arg ...  ] ]
 
 strace  -c  [ -eexpr ] ...  [ -Ooverhead ] [ -Ssortby ]
     [ command [ arg...  ] ]

選項(xiàng)

 -c 統(tǒng)計(jì)每一系統(tǒng)調(diào)用的所執(zhí)行的時(shí)間,次數(shù)和出錯(cuò)的次數(shù)等.
 -d 輸出strace關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤的調(diào)試信息.
 -f 跟蹤由fork調(diào)用所產(chǎn)生的子進(jìn)程.
 -ff 如果提供-o filename,則所有進(jìn)程的跟蹤結(jié)果輸出到相應(yīng)的filename.pid中,pid是各進(jìn)程的進(jìn)程號(hào).
 -F 嘗試跟蹤vfork調(diào)用.在-f時(shí),vfork不被跟蹤.
 -h 輸出簡(jiǎn)要的幫助信息.
 -i 輸出系統(tǒng)調(diào)用的入口指針.
 -q 禁止輸出關(guān)于脫離的消息.
 -r 打印出相對(duì)時(shí)間關(guān)于,,每一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用.
 -t 在輸出中的每一行前加上時(shí)間信息.
 -tt 在輸出中的每一行前加上時(shí)間信息,微秒級(jí).
 -ttt 微秒級(jí)輸出,以秒了表示時(shí)間.
 -T 顯示每一調(diào)用所耗的時(shí)間.
 -v 輸出所有的系統(tǒng)調(diào)用.一些調(diào)用關(guān)于環(huán)境變量,狀態(tài),輸入輸出等調(diào)用由于使用頻繁,默認(rèn)不輸出.
 -V 輸出strace的版本信息.
 -x 以十六進(jìn)制形式輸出非標(biāo)準(zhǔn)字符串
 -xx 所有字符串以十六進(jìn)制形式輸出.
 -a column 設(shè)置返回值的輸出位置.默認(rèn) 為40.
 -e expr 指定一個(gè)表達(dá)式,用來(lái)控制如何跟蹤.格式：[qualifier=][!]value1[,value2]...
 qualifier只能是 trace,abbrev,verbose,raw,signal,read,write其中之一.value是用來(lái)限定的符號(hào)或數(shù)字.默認(rèn)的 qualifier是 trace.感嘆號(hào)是否定符號(hào).例如:-eopen等價(jià)于 -e trace=open,表示只跟蹤open調(diào)用.而-etrace!=open 表示跟蹤除了open以外的其他調(diào)用.有兩個(gè)特殊的符號(hào) all 和 none. 注意有些shell使用!來(lái)執(zhí)行歷史記錄里的命令,所以要使用\\.
 -e trace=set 只跟蹤指定的系統(tǒng) 調(diào)用.例如:-e trace=open,close,rean,write表示只跟蹤這四個(gè)系統(tǒng)調(diào)用.默認(rèn)的為set=all.
 -e trace=file 只跟蹤有關(guān)文件操作的系統(tǒng)調(diào)用.
 -e trace=process 只跟蹤有關(guān)進(jìn)程控制的系統(tǒng)調(diào)用.
 -e trace=network 跟蹤與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的所有系統(tǒng)調(diào)用.
 -e strace=signal 跟蹤所有與系統(tǒng)信號(hào)有關(guān)的 系統(tǒng)調(diào)用
 -e trace=ipc 跟蹤所有與進(jìn)程通訊有關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用
 -e abbrev=set 設(shè)定strace輸出的系統(tǒng)調(diào)用的結(jié)果集.-v 等與 abbrev=none.默認(rèn)為abbrev=all.
 -e raw=set 將指定的系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)以十六進(jìn)制顯示.
 -e signal=set 指定跟蹤的系統(tǒng)信號(hào).默認(rèn)為all.如 signal=!SIGIO(或者signal=!io),表示不跟蹤SIGIO信號(hào).
 -e read=set 輸出從指定文件中讀出 的數(shù)據(jù).例如: -e read=3,5
 -e write=set 輸出寫入到指定文件中的數(shù)據(jù).
 -o filename 將strace的輸出寫入文件filename
 -p pid 跟蹤指定的進(jìn)程pid.
 -s strsize 指定輸出的字符串的最大長(zhǎng)度.默認(rèn)為32.文件名一直全部輸出.
 -u username 以u(píng)sername的UID和GID執(zhí)行被跟蹤的命令

實(shí)例

追蹤系統(tǒng)調(diào)用

現(xiàn)在我們做一個(gè)很簡(jiǎn)單的程序來(lái)演示strace的基本用法。這個(gè)程序的C語(yǔ)言代碼如下：

 # filename test.c #include 
 int main()
 {
     int a;
     scanf("%d", &a);
     printf("%09d\n", a);
     return 0;
 }

然后我們用gcc -o test test.c編譯一下，得到一個(gè)可執(zhí)行的文件test。然后用strace調(diào)用執(zhí)行：

 strace ./test

執(zhí)行期間會(huì)要求你輸入一個(gè)整數(shù)，我們輸入99，最后得到如下的結(jié)果：

 // 直接執(zhí)行test的結(jié)果
 oracle@orainst[orcl]:~ $./test
 
 // 執(zhí)行的結(jié)果
 99 000000099 
 // 通過(guò)strace執(zhí)行test的結(jié)果
 oracle@orainst[orcl]:~ $strace ./test
 
 // strace的trace結(jié)果
 execve("./test", ["./test"], [/* 41 vars */]) = 0 uname({sys="Linux", node="orainst.desktop.mycompany.com", ...}) = 0 brk(0)                                  = 0x8078000
 fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=65900, ...}) = 0 old_mmap(NULL, 65900, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0xbf5ef000
 close(3)                                = 0 open("/lib/tls/libc.so.6", O_RDONLY)    = 3 read(3, "\177ELF\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0\3\0\1\0\0\0\200X\1"..., 512) = 512 fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1571692, ...}) = 0 old_mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xbf5ee000
 old_mmap(NULL, 1275340, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0xa02000
 old_mmap(0xb34000, 12288, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED, 3, 0x132000) = 0xb34000
 old_mmap(0xb37000, 9676, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb37000
 close(3)                                = 0 set_thread_area({entry_number:-1 -> 6, base_addr:0xbf5ee740, limit:1048575, seg_32bit:1, contents:0, read_exec_only:0, limit_in_pages:1, seg_not_present:0, useable:1}) = 0 munmap(0xbf5ef000, 65900)               = 0 fstat64(0, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0 mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xbf5ff000
 read(0, 99 "99\n", 1024)                   = 3 fstat64(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0 mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xbf5fe000
 write(1, "000000099\n", 10000000099 )             = 10 munmap(0xbf5fe000, 4096)                = 0 exit_group(0)                           = ?

從trace結(jié)構(gòu)可以看到，系統(tǒng)首先調(diào)用execve開(kāi)始一個(gè)新的進(jìn)行，接著進(jìn)行些環(huán)境的初始化操作，最后停頓在”read(0,”上面，這也就是執(zhí)行到了我們的scanf函數(shù)，等待我們輸入數(shù)字呢，在輸入完99之后，在調(diào)用write函數(shù)將格式化后的數(shù)值”000000099″輸出到屏幕，最后調(diào)用exit_group退出進(jìn)行，完成整個(gè)程序的執(zhí)行過(guò)程。

跟蹤信號(hào)傳遞

我們還是使用上面的那個(gè)test程序，來(lái)觀察進(jìn)程接收信號(hào)的情況。還是先strace ./test，等到等待輸入的畫面的時(shí)候不要輸入任何東西，然后打開(kāi)另外一個(gè)窗口，輸入如下的命令

 killall test

這時(shí)候就能看到我們的程序推出了，最后的trace結(jié)果如下：

 oracle@orainst[orcl]:~
 $strace ./test
 
 execve("./test", ["./test"], [/* 41 vars */]) = 0 uname({sys="Linux", node="orainst.desktop.mycompany.com", ...}) = 0 brk(0)                                  = 0x9ae2000
 old_mmap(NULL, 65900, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0xbf5ef000
 close(3)                                = 0 open("/lib/tls/libc.so.6", O_RDONLY)    = 3 read(3, "\177ELF\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0\3\0\1\0\0\0\200X\1"..., 512) = 512 fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1571692, ...}) = 0 old_mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xbf5ee000
 old_mmap(NULL, 1275340, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x2e9000
 old_mmap(0x41b000, 12288, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED, 3, 0x132000) = 0x41b000
 old_mmap(0x41e000, 9676, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x41e000
 close(3)                                = 0 set_thread_area({entry_number:-1 -> 6, base_addr:0xbf5ee740, limit:1048575, seg_32bit:1, contents:0, read_exec_only:0, limit_in_pages:1, seg_not_present:0, useable:1}) = 0 munmap(0xbf5ef000, 65900)               = 0 fstat64(0, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0 mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xbf5ff000
 read(0, 0xbf5ff000, 1024)               = ? ERESTARTSYS (To be restarted)
 --- SIGTERM (Terminated) @ 0 (0) --- +++ killed by SIGTERM +++

trace中很清楚的告訴你test進(jìn)程”+++ killed by SIGTERM +++”。

系統(tǒng)調(diào)用統(tǒng)計(jì)

strace不光能追蹤系統(tǒng)調(diào)用，通過(guò)使用參數(shù)-c，它還能將進(jìn)程所有的系統(tǒng)調(diào)用做一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析給你，下面就來(lái)看看strace的統(tǒng)計(jì)，這次我們執(zhí)行帶-c參數(shù)的strace：

strace -c ./test

最后能得到這樣的trace結(jié)果：

 oracle@orainst[orcl]:~
 $strace -c ./test

 execve("./test", ["./test"], [/* 41 vars */]) = 0 % time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
 ------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------  45.90    0.000140           5        27        25 open
  34.43    0.000105           4        24        21 stat64
   7.54    0.000023           5         5           old_mmap
   2.62    0.000008           8         1           munmap
   1.97    0.000006           6         1           uname
   1.97    0.000006           2         3           fstat64
   1.64    0.000005           3         2         1 read
   1.31    0.000004           2         2           close
   0.98    0.000003           3         1           brk
   0.98    0.000003           3         1           mmap2
   0.66    0.000002           2         1           set_thread_area
 ------ ----------- ----------- --------- --------- ---------------- 100.00    0.000305                    68        47 total

這里很清楚的告訴你調(diào)用了那些系統(tǒng)函數(shù)，調(diào)用次數(shù)多少，消耗了多少時(shí)間等等這些信息，這個(gè)對(duì)我們分析一個(gè)程序來(lái)說(shuō)是非常有用的。

常用參數(shù)說(shuō)明

除了-c參數(shù)之外，strace還提供了其他有用的參數(shù)給我們，讓我們能很方便的得到自己想要的信息，下面就對(duì)那些常用的參數(shù)一一做個(gè)介紹。

重定向輸出

參數(shù)-o用在將strace的結(jié)果輸出到文件中，如果不指定-o參數(shù)的話，默認(rèn)的輸出設(shè)備是STDERR，也就是說(shuō)使用”-o filename”和” 2>filename”的結(jié)果是一樣的。

 # 這兩個(gè)命令都是將strace結(jié)果輸出到文件test.txt中 strace -c -o test.txt ./test
 strace -c ./test  2>test.txt

對(duì)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行計(jì)時(shí)

strace可以使用參數(shù)-T將每個(gè)系統(tǒng)調(diào)用所花費(fèi)的時(shí)間打印出來(lái)，每個(gè)調(diào)用的時(shí)間花銷現(xiàn)在在調(diào)用行最右邊的尖括號(hào)里面。

 oracle@orainst[orcl]:~
 $strace -T ./test
 
 // 這里只摘錄部分結(jié)果
 read(0, 1 "1\n", 1024)                    = 2  fstat64(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0  mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xbf5fe000 
 write(1, "000000001\n", 10000000001 )             = 10  munmap(0xbf5fe000, 4096)                = 0  exit_group(0)                           = ?

系統(tǒng)調(diào)用的時(shí)間

這是一個(gè)很有用的功能，strace會(huì)將每次系統(tǒng)調(diào)用的發(fā)生時(shí)間記錄下來(lái)，只要使用-t/tt/ttt三個(gè)參數(shù)就可以看到效果了，具體的例子可以自己去嘗試。

截?cái)噍敵?/span>

-s參數(shù)用于指定trace結(jié)果的每一行輸出的字符串的長(zhǎng)度，下面看看test程序中-s參數(shù)對(duì)結(jié)果有什么影響，現(xiàn)指定-s為20，然后在read的是是很我們輸入一個(gè)超過(guò)20個(gè)字符的數(shù)字串

 strace -s 20 ./test
 
 read(0, 2222222222222222222222222      // 我們輸入的2一共有25個(gè)
 "22222222222222222222"..., 1024) = 26  // 而我們看到的結(jié)果中2只有20個(gè)

trace一個(gè)現(xiàn)有的進(jìn)程

strace不光能自己初始化一個(gè)進(jìn)程進(jìn)行trace，還能追蹤現(xiàn)有的進(jìn)程，參數(shù)-p就是取這個(gè)作用的，用法也很簡(jiǎn)單，具體如下。

 strace -p pid

綜合例子

說(shuō)了那么多的功能和參數(shù)，現(xiàn)在我們來(lái)一個(gè)實(shí)用點(diǎn)的，就是研究下Oracle的lgwr進(jìn)程，看看這個(gè)進(jìn)程是不是像文檔所說(shuō)的那樣沒(méi)3s鐘寫一次log文件，考慮到lgwr寫日志的觸發(fā)條件比較多，我們需要找一個(gè)空閑的Oracle實(shí)例做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

我們先要得到lgwr進(jìn)程的pid，運(yùn)行下面的命令

 ps -ef|grep lgwr
 
 oracle    5912     1  0 Nov12 ?        00:14:56 ora_lgwr_orcl

得到lgwr的pid是5912，現(xiàn)在啟動(dòng)strace，然后將trace的幾個(gè)輸出到lgwr.txt文件中，執(zhí)行下面的命令

 strace -tt -s 10 -o lgwr.txt -p 5912

過(guò)一會(huì)之后停止strace，然后查看結(jié)果。由于輸出的結(jié)果比較多，為了方便我們只看Oracle寫入log文件時(shí)用的pwrite函數(shù)的調(diào)用

 grep pwrite\(20 lgwr.txt

等等，為什么grep的時(shí)候用的是”pwrite(2″呢？，因?yàn)槲抑牢疫@個(gè)機(jī)器打開(kāi)的當(dāng)前的log文件的句柄編號(hào)都是2開(kāi)始的。具體查找方法是先使用下面的語(yǔ)句找出當(dāng)前活動(dòng)的日志文件都有哪些：

 select member, v$log.status from v$log, v$logfile where v$log.group#=v$logfile.group#;

得到

 MEMBER                                             STATUS
 -------------------------------------------------- ---------------- /db/databases/orcl/redo-01-a/redo-t01-g03-m1.log    INACTIVE
 /db/databases/orcl/redo-03-a/redo-t01-g03-m2.log    INACTIVE
 /db/databases/orcl/redo-02-a/redo-t01-g02-m1.log    CURRENT
 /db/databases/orcl/redo-04-a/redo-t01-g02-m2.log    CURRENT
 /db/databases/orcl/redo-01-a/redo-t01-g01-m1.log    INACTIVE
 /db/databases/orcl/redo-03-a/redo-t01-g01-m2.log    INACTIVE
 /db/databases/orcl/redo-02-a/redo-t01-g04-m1.log    INACTIVE
 /db/databases/orcl/redo-04-a/redo-t01-g04-m2.log    INACTIVE

然后到/proc中去找打開(kāi)文件的句柄：

 ll /proc/.5912/fd/

得到

 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 18 -> /db/databases/orcl/redo-01-a/redo-t01-g01-m1.log
 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 19 -> /db/databases/orcl/redo-03-a/redo-t01-g01-m2.log
 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 20 -> /db/databases/orcl/redo-02-a/redo-t01-g02-m1.log
 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 21 -> /db/databases/orcl/redo-04-a/redo-t01-g02-m2.log
 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 22 -> /db/databases/orcl/redo-01-a/redo-t01-g03-m1.log
 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 23 -> /db/databases/orcl/redo-03-a/redo-t01-g03-m2.log
 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 24 -> /db/databases/orcl/redo-02-a/redo-t01-g04-m1.log
 lrwx------    1 oracle   dba            64 Dec 30 10:55 25 -> /db/databases/orcl/redo-04-a/redo-t01-g04-m2.log

現(xiàn)在能看到我機(jī)器當(dāng)前日志文件的句柄分別是20和21。

現(xiàn)在我們得到如下結(jié)果

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