strace:跟踪进程的系统调用 、ltrace:跟踪进程调用库函数

strace:跟踪进程的系统调用 、ltrace:跟踪进程调用库函数

strace:跟踪进程的系统调用

Linux 环境下的一款 程序调试工具用于检查一个应用程序所使用的系统调用以及它所接收的系统信息 。strace会追踪程序运行时的整个生命周期,输出每一个系统调用的名字、参数、返回值和执行所消耗的时间等,是高级运维和开发人员排查问题的杀手铜。

strace命令的参数选项及说明

-c    统计每一个系统调用所执行的时间、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    跟踪目标进程,以及目标进程创建的所有子进程

-ff   如果提供-o filename,则将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

-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    输出每一个系统调用的相对时间

-t    在输出中的每一行前加上时间信息。例如16:45:28

-tt   在输出中的每一行前加上时间信息,精确到微秒。例如11:18:59.759546端

-ttt  在输出中的每一行前加上时间信息,精确到微秒,而且时间表示为UNIX时间戳。例如1486111461.650434

-T    显示每次系统调用所花费的时间

-v    对于某些相关调用,把完整的环境变量、文件stat结构等打印出来

-x    以十六进制形式输出非标准字符率

-xx   所有字符串以十六进制形式输出

-e expr 输出过滤器,通过表达式,可以过滤掉你不想要的输出

        expr是一个表达式,用于控制如何跟踪:[qualifier=][!][valuel[,value2]..

        说明:

        ①qualifier 只能是trace、abbrev、verbose、raw、signal、read、write其中之一

        ②value是用来限定的符号或数字

        ③默认的qualifier是trace

        ④感叹号是否定符号

        例如:

        -e open等价于-e trace=open,表示只跟踪open调用

        而-e trace!=open表示跟踪除了open以外的其他调用

        常见选项:

        -e trace=[set]    只跟踪指定的系统调用

        -e trace=file     只跟踪与文件操作有关的系统调用

        -e trace=process  只跟踪与进程控制有关的系统调用

        -e trace-network  只跟踪与网络有关的系统调用

        -e trace=signal   只跟踪与系统信号有关的系统调用

        -e trace=desc     只跟踪与文件描述符有关的系统调用

        -e trace=ipc      只跟踪与进程通信有关的系统调用

        -e abbrev=[set]   设定strace输出的系统调用的结果集

        -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

        -e read=[set]     输出从指定文件中读出的数据

        -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         指定要跟踪的进程pid,要同时跟踪多个pid,重复多次p选项即可*

-s strsize     指定输出的字符串的最大长度,默认为32。并没有将文件名视为字符串,默认全部输出

-u username    以usemame的UID和GID执行所跟踪的命令

排查Nginx403 forbidden错误

strace -tt -f /applicatton/nginx/sbin/nginx

只跟踪与文件操作有关的系统调用

 strace -tt -f -e trace=file /application/nginx/sbin/nginx    #只跟综与文件操作有关的系统调用。

通过pid 跟踪进程

pgrep nginx
[root@bzhl ~]# pgrep nginx

1884

7785

7786

7787
pstree -p 1884(端口号)
[root@bzhl ~]# pstree -p 1884

nginx(1884)─┬─nginx(7785)

            ├─nginx(7786)

            └─nginx(7787)
strace -tt -f -e trace=file -p 7785(端口号)
[root@bzhl ~]# strace -tt -f -e trace=file -p 7785

strace: Process 7785 attached 

跟踪系统调用统计

strace不仅能够追踪系统调用,使用选项-c还能对进程所有的系统调用做一个统计分析。

[root@bzhl ~]# which nginx

/usr/bin/nginx

[root@bzhl ~]# strace -c /usr/bin/nginx

% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall

\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-

22.33    0.001129           7       153        52 open

15.55    0.000786           6       123           close

10.80    0.000546           6        95           mmap

  8.53    0.000431          13        32           write

  7.66    0.000387          10        39           read

  6.47    0.000327           7        48           mprotect

  5.38    0.000272          12        22           munmap

  4.35    0.000220           3        87           fstat

  3.20    0.000162          32         5           nanosleep

  2.87    0.000145           8        19           socket

  2.67    0.000135           4        38           pread64

  2.29    0.000116          29         4         4 connect

  1.19    0.000060           4        15        15 bind

  1.03    0.000052           3        16         5 stat

  1.03    0.000052           9         6           getdents

  0.99    0.000050           3        15           setsockopt

  0.65    0.000033          11         3           openat

  0.63    0.000032           2        15           ioctl

  0.63    0.000032           5         6         6 mkdir

  0.47    0.000024           2        12           fcntl

  0.16    0.000008           8         1           statfs

  0.14    0.000007           7         1         1 readlink

  0.10    0.000005           5         1           epoll_create

  0.08    0.000004           2         2           rt_sigaction

  0.08    0.000004           2         2           uname

  0.08    0.000004           2         2           gettimeofday

  0.08    0.000004           4         1           futex

  0.06    0.000003           3         1           poll

  0.06    0.000003           3         1           lseek

  0.06    0.000003           2         2           getrlimit

  0.06    0.000003           3         1           getppid

  0.06    0.000003           3         1           sched_getaffinity

  0.04    0.000002           1         2           brk

  0.04    0.000002           2         1           rt_sigprocmask

  0.04    0.000002           2         1           getuid

  0.04    0.000002           2         1           arch_prctl

  0.04    0.000002           2         1           set\_tid\_address

  0.04    0.000002           2         1           set\_robust\_list

  0.02    0.000001           1         1           geteuid

  0.00    0.000000           0         1         1 access

  0.00    0.000000           0         1           execve

\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\- \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-

100.00    0.005055                   779        84 total

上面的结果将清楚地告诉我们调用了哪些系统函数,调用的次数是多少,消耗了多少时间等信息,这对我们分析程序来说是非常有用的。

重定向输出

 strace -c -o tongji.log /application/nginx/sbin/nginx  #用 -o 选项将strace的结果输出到文件中 

对系统调用进行计时

 strace -T /application/nginx/sbin/ngirnx    #<=使用选项-T将每个系统调用所花费的时间打印出来,每个调用的时间花费在调用行最右边的尖括导里面。 

小结:strace命令很适合处埋程序僵尸、命令执行报错等问题,如果从程序日志和系统日志中看不出问题出现的原因,则可以strace一下,也许会有答案,不过也需要使用者有足够的耐心去查看输出!

ltrace:跟踪进程调用库函数

ltrace 能够跟踪进程的库函数调用 ,它会显现出调用了哪个库函数,而 strace则是跟踪进程的每个系统调用

ltrace命令的参数选项及说明

-c    统计库函数每次调用的时间,最后程序退出时打印摘要

-C    解码低级别名称(内核级)为用户级名称

-d    打印调试信息

-e expr    输出过滤器,通过表达式,可以过滤掉你不想要的输出

          -e printf  表示只查看printf函数调用

          -e !printf 表示查看除printf函数以外的所有函数调用

-f         跟踪子进程

-o filename   将ltrace的输出写入文件filename

-p pid     指定要跟踪的进程pid

-r         输出每一个调用的相对时间

-S         显示系统调用

-t         在输出中的每一行前加上时间信息。例如16:45:28

-tt        在输出中的每一行前加上时间信息,精确到微秒。例如11:18:59.759546

-ttt       在输出中的每一行前加上时间信息,精确到微秒,而且时间表示为UNIX时间截。例如1486111461.650434

-T          显示每次调用所花费的时间

-u username 以username的UID和GID执行所跟踪的命令

Itrace使用

ltrace的用法与strace非常相似,选项功能也是类似

[root@bzhl ~]# ltrace /usr/bin/nginx

# 提示: -bash: ltrace: command not found
# 则:yum -y install ltrace



#通过pid 跟踪进程调用库函数。

[root@bzhl ~]# pgrep nginx

1884

7785

7786

7787

[root@bzhl ~]# ltrace -p 1884 

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