前言：strace 常用來(lái)跟蹤進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的系統(tǒng)調(diào)用的所接受的信號(hào)。在 linux 世界，進(jìn)程是不能直接訪問(wèn)硬件設(shè)備，當(dāng)進(jìn)程需要訪問(wèn)硬件 (比如讀取磁盤(pán)文件，接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等等) 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。strace 可以跟蹤到一個(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，有其在調(diào)試的時(shí)候，strace 能幫助你追蹤到一個(gè)程序所執(zhí)行的系統(tǒng)調(diào)用。當(dāng)你想知道程序和操作系統(tǒng)是如何交互的時(shí)候，這是極其方便的，比如你想知道執(zhí)行了哪些系統(tǒng)調(diào)用，并且以何種順序執(zhí)行。

strace 詳解

格式：
strace [-dffhiqrtttTvxx] [-acolumn] [-eexpr] ... [-ofile] [-ppid] ... [-sstrsize] [-uusername] [-Evar=val] ... [-Evar]... [command [ arg ...] ]

strace -c [-eexpr] ... [-Ooverhead] [-Ssortby] [command [ arg...] ]

選項(xiàng)：

```選項(xiàng)名說(shuō)明 -f ，-F 告訴 strace 同時(shí)跟蹤 fork 和 vfork 出來(lái)的信號(hào) -o(字母)xxxx.txt 輸出到某個(gè)文檔 -e execve 只記錄 execve 這類系統(tǒng)調(diào)用。


案例：

首先使用 `vim` 編寫(xiě)一個(gè) C 語(yǔ)言的程序，代碼如下：

```\#filename test.c
\#include <stdio.h>
int main()
{
int a；
scanf(“%d”，&a)；
printf(“%09d\n”，a)；
return 0；
}

然后使用命令：#gcc -o test test.c，這樣會(huì)得到一個(gè)可執(zhí)行的文件。
我們執(zhí)行這個(gè)可執(zhí)行文件 (先不使用 strace)：#./test
執(zhí)行期間這個(gè)程序會(huì)要求我們輸入一個(gè)整數(shù)，我們輸入 99，會(huì)得到以下結(jié)果：000000099

接著我們使用 strace：#strace ./test

輸出很多，我就不復(fù)制，我一看這個(gè)輸出的是我想到了黑客帝國(guó)這部電影，我第一次看的時(shí)候差不多就是這樣... 當(dāng)時(shí)覺(jué)得好炫酷，不過(guò)看見(jiàn)我自己電腦上的這一坨，你夠了，我不想看到你!

輸出的這一些內(nèi)容稱為 strace 的 trace 結(jié)構(gòu)，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)程，接著進(jìn)行環(huán)境的初始化操作，最后停頓在 “read(0，” 上面，這就是執(zhí)行到了我們的 scanf 函數(shù)，等待我們輸入數(shù)字，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” 輸出到屏幕上，最后掉用 wxit_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

我們還是使用上面那個(gè)編譯好的 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(huà)面的時(shí)候不要輸入任何東西，然后打開(kāi)另一個(gè)窗口，輸入如下命令：

\#killall test

這個(gè)時(shí)候我們就能看到我們的 test 程序退出了，最后的 trace 結(jié)果的最后兩行：

--- SIGTERM (Terminated) @ 0 (0) ---
+++ killed by SIGTERM +++

trace 中很清楚的告訴你 test 進(jìn)程“+++ killed by SIGTERM +++”，其中 SIGTERM 信號(hào)為程序結(jié)束信號(hào)，與 SIGKILL 不同的是該信號(hào)可以被阻塞和處理。通常用來(lái)要求程序自己正常退出。shell 命令 kill 缺省產(chǎn)生 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 -c 選項(xiàng)，它還能江金城所有的系統(tǒng)調(diào)用做一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析給你，案例如下：

```#strace -c ./test(需要按下 Ctrl+C) % time seconds usecs/call calls errors syscall

-nan 0.000000 0 2 read -nan 0.000000 0 1 write -nan 0.000000 0 2 open -nan 0.000000 0 2 close -nan 0.000000 0 4 fstat -nan 0.000000 0 10 mmap -nan 0.000000 0 3 mprotect -nan 0.000000 0 1 munmap -nan 0.000000 0 1 brk -nan 0.000000 0 1 1 access -nan 0.000000 0 1 execve -nan 0.000000 0 1 arch_prctl

100.00 0.000000 29 1 total


- `-c` 選項(xiàng)的含義是統(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。

**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，讓我們方便的得到自己想要的信息，介紹如下：

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。

以下這兩個(gè)命令都是講 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)的事件打印出來(lái)，每個(gè)掉用的時(shí)間花銷現(xiàn)在在調(diào)用行最右邊的尖括號(hào)里面。

```read(0，1
"1\n"，1024)                    = 2 <7.195016>
fstat(1，{st_mode=S_IFCHR|0620，st_rdev=makedev(136，0)，...}) = 0 <0.000010>
mmap(NULL，4096，PROT_READ|PROT_WRITE，MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS，-1，0) = 0x7f1431bd1000 <0.000014>
write(1，"000000001\n"，10000000001
)             = 10 <0.000011>
exit_group(0)                           = ?

表示看不懂，不懂得東西，現(xiàn)在不要深究。

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，具體案例如下：

```參數(shù)名輸出樣式說(shuō)明 -t 10：50：10 exit_group(0) 輸出結(jié)果精確到秒 -tt 10：50：48.463555 exit_group(0) 輸出結(jié)果精確到微秒 -ttt 1438138307.923671 exit_group(0) 精確到微妙，而且時(shí)間表示為 unix 時(shí)間戳


**截?cái)噍敵?*

- `-s` 參數(shù)用于指定 `trsce` 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 10，然后在 `read` 的地方輸入一個(gè)超過(guò) 10 個(gè)字符的字符串：

```\#strace -s 10 ./test
read(0，123456789011
"1234567890"...，1024)          = 13

部分輸出結(jié)果

分析：

我們一共輸入了 12 個(gè)字符，而我們看到的結(jié)果只有 10 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 就是去的這個(gè)用法，用法簡(jiǎn)單，具體如下： \#strace -p pid // 跟蹤指定的進(jìn)程 PID

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