strace常用命令學(xué)習(xí)

       strace是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的工具，它可以跟蹤系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行。它常用來(lái)跟蹤進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的系統(tǒng)調(diào)用和所接受的信號(hào)。在調(diào)試的時(shí)候，strace能幫助我們追蹤到一個(gè)程序所執(zhí)行的而系統(tǒng)調(diào)用。當(dāng)我們想知道程序和操作系統(tǒng)如何交互的時(shí)候，這時(shí)極其方便的，比如我們想知道執(zhí)行了哪些系統(tǒng)調(diào)用，并且以何種順序執(zhí)行。我們知道，在linux中，進(jìn)程不能直接訪問(wèn)硬件設(shè)備，當(dāng)進(jìn)程需要直接訪問(wèn)硬件設(shè)備（比如讀取磁盤(pán)文件，接受網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)），必須由用戶態(tài)模式切換至內(nèi)核態(tài)模式，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用訪問(wèn)硬件設(shè)備。strance可以追蹤到一個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生的系統(tǒng)調(diào)用，包括參數(shù)，返回值，執(zhí)行消耗的時(shí)間等等。

       同時(shí)，strance是一個(gè)集診斷，調(diào)試，統(tǒng)計(jì)于一體的工具。我們可以使用strance對(duì)應(yīng)用的的系統(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。

我們先來(lái)看看strace的命令都有哪些：

接下來(lái)我們通過(guò)一個(gè)打印“hello world”小程序來(lái)練習(xí)上面一些常用的選項(xiàng)：

       從上面我們可以看到，當(dāng)我們用strace執(zhí)行test時(shí)，系統(tǒng)首先調(diào)用execv函數(shù)開(kāi)始一個(gè)新的進(jìn)程，接著進(jìn)行一些環(huán)境初始化的一些操作，然后再調(diào)用write函數(shù)將“hello world”輸出到屏幕上，最后調(diào)用exit_group退出，就這樣完成整個(gè)程序的執(zhí)行過(guò)程。

用-s參數(shù)實(shí)現(xiàn)截?cái)噍敵觯?/p>

     -s參數(shù)用來(lái)指定trace的結(jié)果的每一行的輸出長(zhǎng)度，同樣還是上面的程序，我們看看加了-s參數(shù)后的變化：

       從上面的結(jié)果我們可以看到，本來(lái)我們是要輸出“hello world”的，當(dāng)我們加上-s 選項(xiàng)之后，輸出了“hell”，實(shí)現(xiàn)了截?cái)唷?/p>

我們?cè)賮?lái)看看strace的跟蹤信號(hào)傳遞功能:

      我們這里還用上面的test程序，來(lái)觀察進(jìn)程接受信號(hào)的情況。我們先strace ./test，然后打開(kāi)另外一個(gè)窗口，輸入如下的命令 killall test，這時(shí)我們會(huì)看到程序退出了，結(jié)果如下：

     上面的現(xiàn)象可以體現(xiàn)出來(lái)用strace可以跟蹤進(jìn)程執(zhí)行時(shí)所接受的信號(hào)。

用-c參數(shù)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，如下的現(xiàn)象：

     從上圖我們可以很清楚的知道我們執(zhí)行一個(gè)進(jìn)程時(shí)，調(diào)用了哪些系統(tǒng)函數(shù)，調(diào)用的次數(shù)，消耗的時(shí)間等信息，這對(duì)我們分析一個(gè)程序來(lái)說(shuō)是非常有用的。

用-o選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)重定向輸出：參數(shù)-o用于將strace的輸出重定向到文件中，如果不指定-o的話，默認(rèn)的輸出是stderr，格式是 -o filename，和使用2 > filename是一樣的。我們來(lái)看看：

       用-T選項(xiàng)可以打印出每個(gè)系統(tǒng)調(diào)用所花費(fèi)的時(shí)間，也就是每行最右邊的尖括號(hào)里面（我在圖中用紅顏色的框畫(huà)出來(lái)的）。這是一個(gè)很有用的功能，strace會(huì)將系統(tǒng)調(diào)用每次的時(shí)間記錄下來(lái)，我們可以使用-t/tt/ttt看到，比如下面：

      我們來(lái)說(shuō)一下這三個(gè)參數(shù)的區(qū)別：-t 輸出結(jié)果精確到秒，-tt輸出結(jié)果精確到微秒，-ttt精確到微秒，而且時(shí)間表示為unix時(shí)間戳。

用-p追蹤一個(gè)現(xiàn)有的進(jìn)程，用法是 strace -p pid，我們看如下例子：

      我們的程度是先獲得進(jìn)程的id，并輸出“hello world”，然后sleep 30秒，在這期間，我們用strace追蹤該進(jìn)程，輸出上圖的信息，30秒后，進(jìn)程結(jié)束，死奧用seit_group函數(shù)。

用-e選項(xiàng)來(lái)進(jìn)行特定的系統(tǒng)調(diào)用（例如open，write）等：

      如上，我們我規(guī)定查看open的系統(tǒng)調(diào)用，并輸出了相應(yīng)的信息。

用-r參數(shù)展示系統(tǒng)調(diào)用之間的相對(duì)時(shí)間戳：

    其他選項(xiàng)的例子就不一一例舉了，以上幾個(gè)選項(xiàng)時(shí)比較常用的。