合 Linux系统进程跟踪之strace命令

简介

GitHub：https://github.com/strace/strace

按照strace官网的描述，strace是一个可用于诊断、调试和教学的Linux用户空间跟踪器。我们用它来监控用户空间进程和内核的交互，比如系统调用、信号传递、进程状态变更等。

strace底层使用内核的ptrace特性来实现其功能。

在运维的日常工作中，故障处理和问题诊断是个主要的内容，也是必备的技能。strace作为一种动态跟踪工具，能够帮助运维高效地定位进程和服务故障。它像是一个侦探，通过系统调用的蛛丝马迹，告诉你异常的真相。

strace究竟能做什么呢？它能够打开应用进程的这个黑盒，通过系统调用的线索，告诉你进程大概在干嘛。

strace常用来跟踪进程执行时的系统调用和所接收的信号。 在Linux世界，进程不能直接访问硬件设备，当进程需要访问硬件设备(比如读取磁盘文件，接收网络数据等等)时，必须由用户态模式切换至内核态模式，通 过系统调用访问硬件设备。strace可以跟踪到一个进程产生的系统调用,包括参数，返回值，执行消耗的时间。

例如：

每一行都是一条系统调用，等号左边是系统调用的函数名及其参数，右边是该调用的返回值。
strace 显示这些调用的参数并返回符号形式的值。strace 从内核接收信息，而且不需要以任何特殊的方式来构建内核。

strace参数

安装：

参数：

通用的完整用法

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。

其它用法

限制strace只跟踪特定的系统调用

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问题定位案例

定位进程异常退出

问题：机器上有个叫做run.sh的常驻脚本，运行一分钟后会死掉。需要查出死因。

定位：进程还在运行时，通过ps命令获取其pid, 假设我们得到的pid是24298

查看strace.log, 我们在最后2行看到如下内容:

这里可以看出，进程是被其他进程用KILL信号杀死的。

实际上，通过分析，我们发现机器上别的服务有个监控脚本，它监控一个也叫做run.sh的进程，当发现run.sh进程数大于2时，就会把它杀死重启。结果导致我们这个run.sh脚本被误杀。

进程被杀退出时，strace会输出killed by SIGX(SIGX代表发送给进程的信号)等，那么，进程自己退出时会输出什么呢？

这里有个叫做test_exit的程序，其代码如下:

我们strace看下它退出时strace上能看到什么痕迹。

说明: -e trace=process 表示只跟踪和进程管理相关的系统调用。

输出：

可以看出，进程自己退出时（调用exit函数，或者从main函数返回）, 最终调用的是exit_group系统调用， 并且strace会输出exited with X（X为退出码）。

可能有人会疑惑，代码里面明明调用的是exit, 怎么显示为exit_group?

这是因为这里的exit函数不是系统调用，而是glibc库提供的一个函数，exit函数的调用最终会转化为exit_group系统调用，它会退出当前进程的所有线程。实际上，有一个叫做_exit()的系统调用(注意exit前面的下划线), 线程退出时最终会调用它。

定位共享内存异常

有个服务启动时报错：

错误日志大概告诉我们是获取共享内存出错，通过strace看下：

输出：

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