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Strace是什么？
strace是一个用来跟踪系统调用的简易工具。它最简单的用途就是跟踪一个程序整个生命周期里所有的系统调用，并把调用参数和返回值以文本的方式输出。
当然它还可以做更多的事情：
strace可以过筛选出特定的系统调用。
strace可以记录系统调用的次数，时间，成功和失败的次数。
strace可以跟踪发给进程的信号。
strace可以通过pid附加到任何正在运行的进程上。
strace类似其他Unix系统上的truss，或者Sun's Dtrace
这个简单而又强大的工具几乎在所有的Linux操作系统上可用，并且可被用来调试大量的程序。
参数详解 -c 统计每一系统调用的所执行的时间,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 跟踪由fork调用所产生的子进程. -ff 如果提供-o filename,则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. -F 尝试跟踪vfork调用.在-f时,vfork不被跟踪. -h 输出简要的帮助信息. -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 打印出相对时间关于,每一个系统调用. -t 在输出中的每一行前加上时间信息. -tt 在输出中的每一行前加上时间信息,微秒级. -ttt 微秒级输出,以秒了表示时间. -T 显示每一调用所耗的时间. -v 输出所有的系统调用.一些调用关于环境变量,状态,输入输出等调用由于使用频繁,默认不输出. -V 输出strace的版本信息. -x 以十六进制形式输出非标准字符串 -xx 所有字符串以十六进制形式输出. -a column 设置返回值的输出位置.默认 为40. -e expr 指定一个表达式,用来控制如何跟踪.格式如下: [qualifier=][!]value1[,value2]... qualifier只能是 trace,abbrev,verbose,raw,signal,read,write其中之一.value是用来限定的符号或数字.默认的 qualifier是 trace.感叹号是否定符号.例如: -eopen等价于 -e trace=open,表示只跟踪open调用.而-etrace!=open表示跟踪除了open以外的其他调用.有两个特殊的符号 all 和 none. 注意有些shell使用!来执行历史记录里的命令,所以要使用\\. -e trace=set 只跟踪指定的系统 调用.例如:-e trace=open,close,rean,write表示只跟踪这四个系统调用.默认的为set=all. -e trace=file 只跟踪有关文件操作的系统调用. -e trace=process 只跟踪有关进程控制的系统调用. -e trace=network 跟踪与网络有关的所有系统调用. -e strace=signal 跟踪所有与系统信号有关的 系统调用 -e trace=ipc 跟踪所有与进程通讯有关的系统调用 -e abbrev=set 设定 strace输出的系统调用的结果集.-v 等与 abbrev=none.默认为abbrev=all. -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.默认为all.如 signal=!SIGIO(或者signal=!io),表示不跟踪SIGIO信号. -e read=set 输出从指定文件中读出 的数据.例如: -e read=3,5 -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 跟踪指定的进程pid. -s strsize 指定输出的字符串的最大长度.默认为32.文件名一直全部输出. -u username 以username 的UID和GID执行被跟踪的命令
举个栗子
例1
帮助查看库依赖问题
最简单的形式，strace后面可以跟任何命令。它将列出许许多多的系统调用。一开始，我们并不能理解所有的输出，但是如果你正在寻找一些特殊的东西，那么你应该能从输出中发现它。
让我们来看看简单命令ssh的系统调用跟踪情况。
strace ssh
execve("/usr/bin/ssh", ["ssh"], [/* 22 vars */]) = 0
brk(0) = 0x5618009da000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f7a9d5f8000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
...
exit_group(255) = ?
+++ exited with 255 +++
例2
strace -o output.txt -T -tt -e trace=all -p 28979
上面的含义是 跟踪28979进程的所有系统调用（-e trace=all），并统计系统调用的花费时间，以及开始时间（并以可视化的时分秒格式显示），最后将记录结果存在output.txt文件里面
例3
查看进程是否卡住
strace -p 36699 Process 36699 attached - interrupt to quit futex(0x22d8400, FUTEX_WAIT_PRIVATE, 0, NULL
到这里没有任何输出 程序挂起
在这个示例里进程在调用futex的时候被挂起了。
顺带一说，在这个例子里调用futex挂起可能有很多的原因（Futex是Linux的一种线程同步原语）。
NOTICE:
对于僵尸进程来说, strace 是没有权限访问的：
$sudo strace -p 62497 attach: ptrace(PTRACE_ATTACH, ...): Operation not permitted、
例4
寻找被程序读取的配置文件
strace php 2>&1 | grep php.ini
open("/usr/bin/php.ini", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/php.ini", O_RDONLY) = 3
lstat("/etc/php.ini", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=69345, ...}) = 0
例5
跟踪指定的系统调用
strace命令的-e选项仅仅被用来展示特定的系统调用（例如，open，write等等）
让我们跟踪一下cat命令的 `open` 系统调用。
strace cat /tmp/trace.2043925204.012003.xt | head
execve("/bin/cat", ["cat", "/tmp/trace.2043925204.012003.xt"], [/* 35 vars */]) = 0
brk(0) = 0x167f000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fb7d8991000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=74047, ...}) = 0
mmap(NULL, 74047, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fb7d897e000
close(3) = 0
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0p\356\1\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1920936, ...}) = 0
mmap(NULL, 3750152, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7fb7d83df000
mprotect(0x7fb7d8569000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7fb7d8769000, 20480, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x18a000) = 0x7fb7d8769000
...
例6
统计概要
它包括系统调用的概要，执行时间，错误等等。使用-c选项能够以一种整洁的方式展示：
strace -c ls environments generate githooks hieradata manifests master modules README.md % time seconds usecs/call calls errors syscall ------ ----------- ----------- --------- --------- ---------------- 0.00 0.000000 0 10 read 0.00 0.000000 0 1 write 0.00 0.000000 0 12 open 0.00 0.000000 0 14 close 0.00 0.000000 0 12 fstat 0.00 0.000000 0 28 mmap 0.00 0.000000 0 16 mprotect 0.00 0.000000 0 3 munmap 0.00 0.000000 0 3 brk 0.00 0.000000 0 2 rt_sigaction 0.00 0.000000 0 1 rt_sigprocmask 0.00 0.000000 0 2 ioctl 0.00 0.000000 0 1 1 access 0.00 0.000000 0 1 execve 0.00 0.000000 0 1 fcntl 0.00 0.000000 0 2 getdents 0.00 0.000000 0 1 getrlimit 0.00 0.000000 0 1 statfs 0.00 0.000000 0 1 arch_prctl 0.00 0.000000 0 2 1 futex 0.00 0.000000 0 1 set_tid_address 0.00 0.000000 0 1 set_robust_list ------ ----------- ----------- --------- --------- ---------------- 100.00 0.000000 116 2 total
例7
保存到文件中
strace -f -F -o /tmp/strace.txt xxserver
这里 -f -F 选项告诉strace同时跟踪 fork和vfork 出来的进程，-o选项把所有strace输出写到/tmp/strace.txt里 面，xxserver 是要启动和调试的程序。
例8
如果你已经知道你要找什么，你可以让strace只跟踪一些类型的系统调用。例如，你需要看看在configure脚本里面执行的程序，你需要监视的系统调 用就是execve。让strace只记录execve的调用用这个命令：
strace -f -o /tmp/configure-strace.txt -e execve ./configure
例9
为什么程序打不开这个文件？
是否有遇到过读取文件的时候被拒绝呢，你可以试试下面的命令
查看open()和access()系统调用是否有异常
strace -e open,access 2>&1 | grep your-filename
例10
为什么连不上服务器？
调试某些进程为什么连不上远程的服务器是个很让人头疼的事情。DNS可能挂了，连接可能断了，服务器可能返回什么无法识别的东西等等。你可以使用tcpdump去分析这些问题，tcpdump是个很棒的工具。但是很多情况下，strace可以给你提供更简洁的信息。如果你的程序里有很多进程连接到某台服务器，用tcpdump来处理就是很头疼的事情，因为你会得到太多的信息，没法抓到重点。
下面是一个跟踪`nc`命令连接到 www.news.com 的80端口的例子：
strace -e poll,select,connect,recvfrom,sendto nc www.news.com 80
sendto(3, "\\24\\0\\0\\0\\26\\0\\1\\3\\255\\373NH\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0", 20, 0, {sa_family=AF_NETLINK, pid=0, groups=00000000}, 12) = 20
connect(3, {sa_family=AF_FILE, path="/var/run/nscd/socket"}, 110) = -1 ENOENT (No such file or directory)
connect(3, {sa_family=AF_FILE, path="/var/run/nscd/socket"}, 110) = -1 ENOENT (No such file or directory)
connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("62.30.112.39")}, 28) = 0
poll([{fd=3, events=POLLOUT, revents=POLLOUT}], 1, 0) = 1
sendto(3, "\\213\\321\\1\\0\\0\\1\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\3www\\4news\\3com\\0\\0\\34\\0\\1", 30, MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 30
poll([{fd=3, events=POLLIN, revents=POLLIN}], 1, 5000) = 1
recvfrom(3, "\\213\\321\\201\\200\\0\\1\\0\\1\\0\\1\\0\\0\\3www\\4news\\3com\\0\\0\\34\\0\\1\\300\\f"..., 1024, 0, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("62.30.112.39")}, [16]) = 153
connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("62.30.112.39")}, 28) = 0
poll([{fd=3, events=POLLOUT, revents=POLLOUT}], 1, 0) = 1
sendto(3, "k\\374\\1\\0\\0\\1\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\3www\\4news\\3com\\0\\0\\1\\0\\1", 30, MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 30
poll([{fd=3, events=POLLIN, revents=POLLIN}], 1, 5000) = 1
recvfrom(3, "k\\374\\201\\200\\0\\1\\0\\2\\0\\0\\0\\0\\3www\\4news\\3com\\0\\0\\1\\0\\1\\300\\f"..., 1024, 0, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("62.30.112.39")}, [16]) = 106
connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("62.30.112.39")}, 28) = 0
poll([{fd=3, events=POLLOUT, revents=POLLOUT}], 1, 0) = 1
sendto(3, "\\\\\\2\\1\\0\\0\\1\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\3www\\4news\\3com\\0\\0\\1\\0\\1", 30, MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 30
poll([{fd=3, events=POLLIN, revents=POLLIN}], 1, 5000) = 1
recvfrom(3, "\\\\\\2\\201\\200\\0\\1\\0\\2\\0\\0\\0\\0\\3www\\4news\\3com\\0\\0\\1\\0\\1\\300\\f"..., 1024, 0, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("62.30.112.39")}, [16]) = 106
connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(80), sin_addr=inet_addr("216.239.122.102")}, 16) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
select(4, NULL, [3], NULL, NULL) = 1 (out [3])
那么，这里发生了什么？这个连接尝试访问了/var/run/nscd/socket，这意味着nc命令首先尝试连接NSCD服务（名称缓存守护进程，通常用于NIS,YP,LDAP中的名字查找）。在上面的例子里执行失败 <connect(3, {sa_family=AF_FILE, path="/var/run/nscd/socket"}, 110) = -1 ENOENT (No such file or directory)
>。
nc命令转而使用DNS（DNS的端口是53，"sin_port=htons(53)" ）。可以看到程序调用”sendto()"发送包含www.news.com信息的DNS数据包。因为某些原因，尝试了3次。为什么会这样呢？我猜测可能www.news.com是CNAME ，最后，程序连接从DNS获取到的IP，注意这里，返回EINPROGRESS。这意味这这个连接是非堵塞的。连接成功后nc调用select。
添加read和write到跟踪的系统调用列表里，连接上后敲入test，你会看到如下信息：
read(0, "test\\n", 1024) = 5
write(3, "test\\n", 5) = 5
poll([{fd=3, events=POLLIN, revents=POLLIN}, {fd=0, events=POLLIN}], 2, -1) = 1
read(3, "\"-//IETF//"..., 1024) = 216
write(1, "\"-//IETF//"..., 216) = 216
你可以看到，程序从标准输入中读取到“test”，并写到网络连接中，然后调用poll()等待响应，读取响应然后写入到标准输出中。看起来一切工作正常。
Reference
Linux随机数发生器导致Apache进程全部Block的问题追查
技巧: 使用truss、strace或ltrace诊断软件的"疑难杂症"
linux-strace-command-examples
5 simple ways to troubleshoot using Strace
