【小镇的技术天梯】strace之HelloWold

哈哈哈，看到标题是不是以为strace是编程语言呢？不是啦，小镇为了学习strace足足准备了一个多星期，而这次终于是吧strace的文章放了出来，哎，怎么说呢，strace出来的还是有相当多的函数看不太懂，不过这次咱这次就来个strace的入门，简称strace之helloworld。

strace是一个有用的小工具 – 大多数Linux系统默认已经安装 – 可以通过跟踪系统调用来让你知道一个程序在后台所做的事情。Strace是一个基础的调试工具;但是即便你不是在跟踪一个问题的时候它也是一个极好的软件。它能告诉你很多关于一个Linux程序怎样工作的信息。

我们这次用c语言写了一个helloworld的程序，然后编译完之后去strace，让我们看看一个基本的helloworld经过了哪些系统调用。首先编译：gcc -o helloworld helloworld.c 然后执行命令strace ./helloworld。最后弹出strace出来的内容。好了，在这里给大家截张图吧。如下图所示：

下面我们来一行一行的去解释：

第一行：execve("./helloworld", ["./helloworld"], [/* 28 vars */]) = 0

我们前面有一篇博文是关于linux的execve函数的，大家可以调出来看看，方便学习。execve是linux执行命令的函数，第一个参数./helloworld是命令的所在路径，很明显路径就是本目录下的helloworld，然后第二个是命令的集合，命令本身也是./helloworld并且不带参数，第三个参数是环境变量集，这个大家不用管。

第二行：brk(0)

brk是c库函数而不是系统调用，一般来说系统调用通常是提供了最小最基本的功能，而库函数通常提供比较复杂的功能，brk是从堆中分配空间，本质是移动一个位置，向后移就是分配空间，向前移就是释放空间，而brk(0)是用来返回比较精确的虚拟内存的使用情况，在这里可以理解为内核需要详细了解虚拟空间的使用情况。

第三行&第四行：mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x2b0ebc632000

这边的mmap大家可以看到参数是flag参数是MAP_ANONYMOUS，然后fd文件描述符是-1，证明这个mmap是一个匿名映射，也就是说建立一个没有与文件映射的映射区，这边与第四行的作用咱们不得而知。因为具体的代码的运作我们是看不出来的。strace只是看到了系统调用而已，不过这对我们理解这次的strace一点关系都没有。

第五行：access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)

还记得我以前写的一个关于教你做黑客的文章么，这里的ld.so.preload就是用来预加载共享库的环境变量的文件。不过这里我们没有用来预加载的共享库，所以自然返回的是No suck file or directory了。

第六行：open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY)      = 3

然后我们需要打开动态链接库的加载缓存文件，打开后返回值为3的文件描述符。

第七行：fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=94316, ...}) = 0

获取该文件描述符所指向文件的状态和属性，就是刚刚的动态链接库的加载缓存文件的文件状态。

第八行：mmap(NULL, 94316, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x2b0ebc634000

将这个缓存文件映射到虚拟内存中，恩，这个94316的大小就是用过fstat获取到的。

第九行：close（3）

将该文件描述符关闭。

第十行到第十七行：同样是一系列的操作，知不过就是操作的从ld.so.cache中读到的libc.so.6文件，并且读入ld.so.cache中的内容：

十八行到二十二行：对内存的一系列的操作，这边的操作只能看看表面的意思，具体在干嘛谁知道呢？

第二十三行：fstat(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 2), ...}) = 0

获取标准输出文件描述符的状态

第二十五行：write(1, "Helloworld\n", 11)            = 11

将Helloworld写入到标准输出的文件中去。最后通过exit_group终止线程组，大家可以看到，知识量是很大的，如果想完全的看懂strace的过程，基本上要对linux的内核函数有非常深入的理解才行，所以向我们这种运维才需要用到strace的网络安全工程师来说，大概适度的了解是最好的。