strace 這個指令可以追蹤 system call
System call 是 process 與作業系統之間的介面。
System call 是由 Linux kernel 所實作並提供給使用者，一般的user-space program 可使用 system call 與Linux kernel 溝通。標準的Linux 上的C語言要使用 system call 通常會透過GLIBC來呼叫system call。
通常 GLIBC 提供呼叫 system call 的介面稱為 wrapper routine，
wrapper routine 可以看成一個軟體中間層。 目的只是代理呼叫 Linux 的 system call handler，最後再由 system call handler 找到service routine 的所在的位址，並交由 service routine 完成工作。
而這個 service routine , 例如 open(), read(),writ(),close(), 如果牽涉到硬體 通常就是 Linux Driver 要負責實作的。
在 Linux kernel , 通常system call 會對應到函數指標, 因為設備對象不同, 但是system call 名字相同, 所以用函數指標( function pointer ) 可以輕鬆隔開。如同 C++ 的抽象化的概念。
$ strace ./hello
execve("./hello", ["./hello"], [/* 59 vars */]) = 0
brk(0) = 0x804a000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY) = 3
fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=51994, ...}) = 0
mmap2(NULL, 51994, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0xb7f01000
close(3) = 0
open("/lib/i686/libc.so.6", O_RDONLY) = 3
read(3, "\177ELF\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0\3\0\1\0\0\0\360`\1"..., 512) = 512
mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7f00000
fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1298800, ...}) = 0
mmap2(NULL, 1308112, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0xb7dc0000
mmap2(0xb7efa000, 12288, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x139) = 0xb7efa000
mmap2(0xb7efd000, 9680, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7efd000
close(3) = 0
mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7dbf000
set_thread_area({entry_number:-1 -> 6, base_addr:0xb7dbf6c0, limit:1048575, seg_32bit:1, contents:0, read_exec_only:0, limit_in_pages:1, seg_not_present:0, useable:1}) = 0
mprotect(0xb7efa000, 4096, PROT_READ) = 0
mprotect(0xb7f27000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0xb7f01000, 51994) = 0
fstat64(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_size=makedev(0, 0), ...}) = 0
mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7f0d000
write(1, "hello\n", 6hello
) = 6
exit_group(0) = ?
Process 9711 detached
想不到一個簡單的, 用 printf() 搞出來的 hello, 竟然暗藏這麼多system call
write(1, "hello\n", 6hello
) = 6
第2個hello 左邊那個6表示欲寫入6個字元
等號的右邊那個6 表示 已經寫入6個字元
1 表示 file descriptor, 表示標準輸出
看來寫Driver 時要好好用這招了
$ strace -e open ./hello
只追蹤 open() 系統呼叫
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY) = 3
open("/lib/i686/libc.so.6", O_RDONLY) = 3
hello
Process 20140 detached
strace 參數:
usage: strace [-dffhiqrtttTvVxx] [-a column] [-e expr] ... [-o file]
[-p pid] ... [-s strsize] [-u username] [-E var=val] ...
[command [arg ...]]
or: strace -c [-e expr] ... [-O overhead] [-S sortby] [-E var=val] ...
[command [arg ...]]
參數說明:
-c 統計每一系統調用的所執行的時間,次數和出錯的次數等.
-d 輸出strace關於標準錯誤的調試信息.
-f 跟蹤由fork調用所產生的子進程.
-ff 如果提供-o filename,則所有進程的跟蹤結果輸出到相應的filename.pid中,pid是各進程的進程號.
-F 嘗試跟蹤vfork調用.在-f時,vfork不被跟蹤.
-h 輸出簡要的幫助信息.
-i 輸出系統調用的入口指針.
-q 禁止輸出關於脫離的消息.
-r 打印出相對時間關於,,每一個系統調用.
-t 在輸出中的每一行前加上時間信息.
-tt 在輸出中的每一行前加上時間信息,微秒級.
-ttt 微秒級輸出,以秒了表示時間.
-T 顯示每一調用所耗的時間.
-v 輸出所有的系統調用.一些調用關於環境變量,狀態,輸入輸出等調用由於使用頻繁,默認不輸出.
-V 輸出strace的版本信息.
-x 以十六進制形式輸出非標準字符串
-xx 所有字符串以十六進制形式輸出.
-a column
設置返回值的輸出位置.默認為40.
-e expr
指定一個表達式,用來控制如何跟蹤.格式如下:
[qualifier=][!]value1[,value2]...
qualifier只能是 trace,abbrev,verbose,raw,signal,read,write其中之一.value是用來限定的符號或數字.默認的qualifier是 trace.感嘆號是否定符號.例如:
-eopen等價於 -e trace=open,表示只跟蹤open調用.而-etrace!=open表示跟蹤除了open以外的其他調用.有兩個特殊的符號 all 和 none.
注意有些shell使用!來執行歷史記錄裡的命令,所以要使用\\.
-e trace=set
只跟蹤指定的系統調用.例如:-e trace=open,close,rean,write表示只跟蹤這四個系統調用.默認的為set=all.
-e trace=file
只跟蹤有關文件操作的系統調用.
-e trace=process
只跟蹤有關進程控制的系統調用.
-e trace=network
跟蹤與網絡有關的所有系統調用.
-e strace=signal
跟蹤所有與系統信號有關的系統調用
-e trace=ipc
跟蹤所有與進程通訊有關的系統調用
-e abbrev=set
設定strace輸出的系統調用的結果集.-v 等與 abbrev=none.默認為abbrev=all.
-e raw=set
將指定的系統調用的參數以十六進制顯示.
-e signal=set
指定跟蹤的系統信號.默認為all.如signal=!SIGIO(或者signal=!io),表示不跟蹤SIGIO信號.
-e read=set
輸出從指定文件中讀出的數據.例如:
-e read=3,5
-e write=set
輸出寫入到指定文件中的數據.
-o filename
將strace的輸出寫入文件filename
-p pid
跟蹤指定的進程pid.
-s strsize
指定輸出的字符串的最大長度.默認為32.文件名一直全部輸出.
-u username
以username的UID和GID執行被跟蹤的命令.
