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strace概述strace的两种启动方法跟踪nginx示例的系统调用返回错误的示例。 它还跟踪每个系统调用对时间、调用次数和错误次数的获取信号进行计数的系统调用。 其他
strace 简介
strace可用于跟踪进程与内核的交互情况，包括系统调用、信号和进程状态。
strace经常用于轮廓、问题定位等场景。
strace是基于linux内核特性ptrace开发的，相当于直接对系统调用进行了hook。 这意味着strace可以跟踪所有用户进程，即使没有跟踪程序的源代码，即使程序是非debug版本，程序日志不完整，也可以在strace中跟踪许多有用的信息
strace 的两种启动方式
之一是使用strace启动被跟踪的程序。 例如：
# #跟踪一次执行的ls命令
$strace ls /etc/nginx/
另一种方法是通过给-p加上进程号来跟踪启动的进程。
$strace -p 14735
跟踪：进程14735连接
.
追踪 nginx 示例
所有的网络I/o、文件I/o操作、基础都与系统调用有关。 用nginx的例子进行说明。
在我的博客服务器上使用strace跟踪nginx工作器的情况：
# 14735是nginx工作器的进程号。 服务器配置低，只启动了一个工作器进程。
$strace -p 14735
跟踪：进程14735连接
epoll_wait11个，
如果没有请求，strace打印将停留在epoll_wait中并等待网络事件。
在本地向远程服务器发送请求。
$ wget https://pengrl.com/sitemap.XML
strace打印大量的信息。 我剪下了内容的一部分：
.
# #各系统调用有参数值、返回值
请注意，wget客户端的ip和端口以及连接的文件描述符为5
accept48，{sa_family=AF_INET，sin_port=htons ) 58442，sin _ addr=inet _ addr 111.196.59.95 )。
正在使用EPOLLET模式
Epoll_CTL11，EPOLL_CTL_ADD，5，{ epoll in|epoll et，{u32=716806128，u64=93944536471536}} )
# #打开本地的sitemap.xml文件，读取文件的内容。 共计9635个字节
open /data/pengrl.com/sitemap.XML )，o _ rd唯一| o _ non block )=17
pread6417，’？ XML版本=\’ 1.0\’编码=\’ ut ‘ .9635，0 )=9635
# #向客户端发送了文件内容
write5，’\27\3\243\372\320\334\241\241\246\241\203\r\241\247\342 \350 )
# #在日志文件中写入了内容
写3，’ 111.196.59.95– [ 12/Feb/2020:1 ‘ .121]=121
使用# # #无阻塞模式
setsockopt5，SOL_TCP，TCP _节点，[1]，4 )=0
# #已关闭此连接
关闭5)=0
.
如果要打印日志中写入的所有内容，可以使用以下命令：
# 3是nginx进程写入日志的文件描述符
$ strace-p 14735-e写入=3
再次进行wget时，将得到如下结果。
写3，’ 111.196.59.95– [ 12/Feb/2020:1 ‘ .121]=121
| 00000313131312 e 3139362 e 3539392 e 39393935202 d 20111.196.59.95-|
| 000102 d 205 b 31322 f 4665622 f 32303230303 a 31-[ 12/Feb/2020:1 |
| 00020313131313535 a 3034202 b 303830303030305 d 202213360153360040800 |
| 00030474554202 f 73697465 d 61702 e 786 D6厘米/秒地图. XML |
| 0004020485454502 f 312 e 3122203230302039 HTT
P/1.1″ 200 9 |
| 00050 36 33 35 20 22 2d 22 20 22 57 67 65 74 2f 31 2e 635 “-” “Wget/1. |
| 00060 31 39 2e 31 20 28 64 61 72 77 69 6e 31 35 2e 36 19.1 darwin15.6 |
| 00070 2e 30 29 22 20 22 2d 22 0a .0)” “-“. |
系统调用返回错误示例
比如使用 cat 命令打开一个不存在的文件：
$strace cat /etc/nginx/nginx.conf.notexist
在 strace 的输出中将看到：
…
open”/etc/nginx/nginx.conf.notexist”, O_RDONLY) = -1 ENOENT No such file or directory)
…
exit_group1) = ?
+++ exited with 1 +++
可以看到，open 系统调用返回的错误值及对应的错误信息。并且，cat 在打开不存在的文件时，exit code 是 1。如果打开文件成功，exit code 则是 0。
还有哪些系统调用
strace 的-e trace=参数，可以追踪特定系统调用。借由这个参数列表，我们也可以看看还有哪些系统调用：
-e trace=%desc Trace all file descriptor related system calls.
%file Trace all system calls which take a file name as an argument.
%fstat Trace fstat and fstatat syscall variants.
%fstatfs Trace fstatfs, fstatfs64, fstatvfs, osf_fstatfs, and osf_fstatfs64 system calls.
%ipc Trace all IPC related system calls.
%lstat Trace lstat syscall variants.
%memory Trace all memory mapping related system calls.
%network Trace all the network related system calls.
%process Trace all system calls which involve process management.
%pure Trace syscalls that always succeed and have no arguments.
%signal Trace all signal related system calls.
%stat Trace stat syscall variants.
%statfs Trace statfs, statfs64, statvfs, osf_statfs, and osf_statfs64 system calls.
%%stat Trace syscalls used for requesting file status.
%%statfs Trace syscalls related to file system statistics.
我们尝试使用一个：
$strace -e trace=memory ls /etc/nginx/
brkNULL) = 0x11d4000
mmapNULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f881f8a2000
mmapNULL, 23250, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f881f89c000
…
统计每个系统调用的耗时，调用次数，错误次数
$strace -c ls /etc/nginx/
% time seconds usecs/call calls errors syscall
—— ———– ———– ——— ——— —————-
22.16 0.000082 3 28 mmap
19.19 0.000071 4 18 mprotect
12.70 0.000047 4 11 open
8.65 0.000032 3 10 read
7.57 0.000028 9 3 munmap
6.49 0.000024 12 2 getdents
4.05 0.000015 5 3 write
3.24 0.000012 6 2 2 statfs
2.97 0.000011 1 14 close
2.97 0.000011 1 12 fstat
2.16 0.000008 4 2 1 stat
1.62 0.000006 3 2 ioctl
1.62 0.000006 3 2 1 access
1.35 0.000005 5 1 execve
0.81 0.000003 1 3 brk
0.81 0.000003 3 1 openat
0.54 0.000002 1 2 rt_sigaction
0.27 0.000001 1 1 rt_sigprocmask
0.27 0.000001 1 1 getrlimit
0.27 0.000001 1 1 arch_prctl
0.27 0.000001 1 1 set_tid_address
0.00 0.000000 0 1 set_robust_list
—— ———– ———– ——— ——— —————-
100.00 0.000370 121 4 total
捕获信号
打开一个 tcp 监听进程：
$nc -l 8888
使用 strace 追踪这个进程：
$strace -p $pidof nc)
kill 掉这个进程：
$kill -9 $pidof nc)
strace 的输出：
strace: Process 12377 attached
select5, [3 4], [], NULL, NULL <unfinished …>
+++ killed by SIGKILL +++
其他
strace 还有许多其他的参数，比如常用的-tt可以打印每个系统调用的时间戳，-T可以打印每个系统调用花费的时间。
strace 不光能追踪统计系统调用，还能修改系统调用的行为，比如指定某个系统调用返回指定的错误值。
关于更多 strace 的玩法，可以使用strace -h命令或访问如下两个网站获取更多的信息：
http://www.man7.org/linux/man-pages/man1/strace.1.htmlhttps://strace.io/
