straceは、Linuxのプログラムのプロセス監視、診断、トラブルシューティングのための強力なコマンドラインツールです。一般に、システムコールとプロセスが受信した信号を傍受して記録するために使用されます。 straceを使用して、プログラムがシステムとどのように相互作用してプログラムをデバッグするかを分析できます。
このツールは、プログラムが継続的にクラッシュしたり、期待どおりに動作しない場合に非常に便利です。システムがどのように動作するかについての深い洞察を提供します。すべてのユーザーが自分の実行中のプロセスを追跡できます。
このチュートリアルでは、Linuxでstraceコマンドラインツールを使用する方法を示します。
Straceのインストール
デフォルトでは、straceはすべてのLinuxオペレーティングシステムのデフォルトリポジトリで利用できます。
DebianおよびUbuntuオペレーティングシステムでは、次のコマンドを使用してstraceをインストールします。
apt-get install strace -yRHELおよびCentOSオペレーティングシステムでは、次のコマンドを使用してstraceをインストールします。
dnf install strace -ystraceをインストールした後、次のコマンドを使用してstraceのバージョンを確認できます。
strace -V次の出力が得られるはずです：
strace -- version 4.8次のコマンドを使用して、straceコマンドで使用可能なすべてのオプションを印刷できます。
strace -helpOutput
usage: strace [-CdffhiqrtttTvVxxy] [-I n] [-e expr]...
[-a column] [-o file] [-s strsize] [-P path]...
-p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]
or: strace -c[df] [-I n] [-e expr]... [-O overhead] [-S sortby]
-p pid... / [-D] [-E var=val]... [-u username] PROG [ARGS]
-c -- count time, calls, and errors for each syscall and report summary
-C -- like -c but also print regular output
-d -- enable debug output to stderr
-D -- run tracer process as a detached grandchild, not as parent
-f -- follow forks, -ff -- with output into separate files
-i -- print instruction pointer at time of syscall
-q -- suppress messages about attaching, detaching, etc.
-r -- print relative timestamp, -t -- absolute timestamp, -tt -- with usecs
-T -- print time spent in each syscall
-v -- verbose mode: print unabbreviated argv, stat, termios, etc. args
-x -- print non-ascii strings in hex, -xx -- print all strings in hex
-y -- print paths associated with file descriptor arguments
-h -- print help message, -V -- print version
-a column -- alignment COLUMN for printing syscall results (default 40)
-b execve -- detach on this syscall
-e expr -- a qualifying expression: option=[!]all or option=[!]val1[,val2]...
options: trace, abbrev, verbose, raw, signal, read, write
-I interruptible --
1: no signals are blocked
2: fatal signals are blocked while decoding syscall (default)
3: fatal signals are always blocked (default if '-o FILE PROG')
4: fatal signals and SIGTSTP (^Z) are always blocked
(useful to make 'strace -o FILE PROG' not stop on ^Z)
-o file -- send trace output to FILE instead of stderr
-O overhead -- set overhead for tracing syscalls to OVERHEAD usecs
-p pid -- trace process with process id PID, may be repeated
-s strsize -- limit length of print strings to STRSIZE chars (default 32)
-S sortby -- sort syscall counts by: time, calls, name, nothing (default time)
-u username -- run command as username handling setuid and/or setgid
-E var=val -- put var=val in the environment for command
-E var -- remove var from the environment for command
-P path -- trace accesses to path1。システムコールのトレース
コマンドlsのシステムコールをトレースする場合は、次のコマンドを実行します。
strace ls file1.txtOutput
execve("/bin/ls", ["ls", "file1.txt"], [/* 61 vars */]) = 0
brk(0) = 0x1f2a000
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) = 0x7f4dd0d30000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=114633, ...}) = 0
mmap(NULL, 114633, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f4dd0d14000
close(3) = 0
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\0[\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=134296, ...}) = 0
mmap(NULL, 2238192, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f4dd08ed000
mprotect(0x7f4dd090d000, 2093056, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7f4dd0b0c000, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1f000) = 0x7f4dd0b0c000
mmap(0x7f4dd0b0e000, 5872, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f4dd0b0e000
NLY|O_CLOEXEC) = 3
MAP_DENYWRITE, 3, 0x2000) = 0x7f4dd00e0000
close(3) = 0
.......
.......
) = 10
close(1) = 0
munmap(0x7f4dd0d2f000, 4096) = 0
close(2) = 0
exit_group(0) = ?
+++ exited with 0 +++上記の出力では、システムコールとlsコマンドの呼び出しの結果を確認できます。また、終了ステータスが0であることがわかります。これはエラーがなかったことを意味します。
straceの使用法の1つ（問題のデバッグを除く）は、どの構成ファイルが読み取られるかを見つけることができることです。 プログラムによる。
例：
strace php 2>&1 | grep php.ini2。特定のシステムコールをフィルタリングする
デフォルトでは、straceは指定された実行可能ファイルのすべてのシステムコールを表示します。特定のシステムコールのみを表示する場合は、strace-eオプションを使用できます。
たとえば、lsコマンドのwriteシステムコールのみを表示するには、次のコマンドを実行します。
strace -e write ls file1.txt file2.txtOutput
write(1, "file1.txt file2.txt\n", 21file1.txt file2.txt
) = 21
+++ exited with 0 +++ lsコマンドのオープンシステムコールのみを表示するには、次のコマンドを実行します。
strace -e open ls file1.txt file2.txtOutput
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libacl.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libattr.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/proc/filesystems", O_RDONLY) = 3
open("/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
file1.txt file2.txt
+++ exited with 0 +++SSHなどの特定のプロセスで開かれたファイルを表示する場合は、次のコマンドを実行します。
strace -f -e open /usr/sbin/sshd 2>&1 | grep sshOutput
open("/etc/ssh/sshd_config", O_RDONLY) = 3
open("/etc/ssh/ssh_host_rsa_key", O_RDONLY) = -1 EACCES (Permission denied)
open("/etc/ssh/ssh_host_rsa_key", O_RDONLY) = -1 EACCES (Permission denied)
open("/etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key.pub", O_RDONLY) = 3
Could not load host key: /etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key
open("/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key.pub", O_RDONLY) = 3
Could not load host key: /etc/ssh/ssh_host_ed25519_keyネットワーク関連のシステムコールを追跡するには、次のコマンドを実行します。
strace -e network nc -v -n 127.0.0.1 80Output
socket(PF_LOCAL, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, 0) = 3
connect(3, {sa_family=AF_LOCAL, sun_path="/var/run/nscd/socket"}, 110) = -1 ENOENT (No such file or directory)
socket(PF_LOCAL, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, 0) = 3
connect(3, {sa_family=AF_LOCAL, sun_path="/var/run/nscd/socket"}, 110) = -1 ENOENT (No such file or directory)
socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) = 3
connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(80), sin_addr=inet_addr("127.0.0.1")}, 16) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress)
getsockopt(3, SOL_SOCKET, SO_ERROR, [0], [4]) = 0
Connection to 127.0.0.1 80 port [tcp/*] succeeded!3。すでに実行中のプロセスにアタッチする
プロセスがすでに実行されている場合は、以下に示すように、そのPIDを使用してプロセスをトレースできます。
strace -p 5315Output
Process 5315 attached
restart_syscall(<... resuming interrupted call ...>) = -1 ETIMEDOUT (Connection timed out)
futex(0x7ffdc25fd048, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 0
lseek(31, 0, SEEK_SET) = 0
read(31, "1185755 22902 18214 39954 0 1079"..., 4095) = 38
lseek(32, 0, SEEK_SET) = 0
read(32, "Name:\tchrome\nState:\tR (running)\n"..., 4095) = 1020
futex(0x7ffdc25fd074, FUTEX_WAIT_BITSET_PRIVATE, 1, {3799, 9175}, ffffffff) = -1 ETIMEDOUT (Connection timed out)
futex(0x7ffdc25fd048, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 0
futex(0x7ffdc25fd074, FUTEX_WAIT_BITSET_PRIVATE, 1, {3802, 10202}, ffffffff^CProcess 5315 detachedこのコマンドは、プロセスによって行われたシステムコールを継続的に表示します。 Ctrlキーを押しながらCキーを押すと、停止できます。
ここで：
5315は、実行中のプロセスのプロセスIDです。
4。トレース出力をファイルにリダイレクトする
straceコマンドで-oフラグを使用して、strace出力を指定したファイルに保存できます。
strace -o file_out.txt ls file1.txtこれで、次のコマンドを使用してファイルfile_out.txtの内容を表示できます。
cat file_out.txt5。システムコールに費やされた印刷時間
各呼び出しの相対タイムスタンプを出力するには、以下に示すように-rフラグを使用します。
strace -r ls file1.txtOutput
0.000000 execve("/bin/ls", ["ls", "file1.txt"], [/* 61 vars */]) = 0
0.000947 brk(0) = 0xaf3000
0.000450 access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
0.000706 mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f01b1ccb000
0.000319 access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
0.000093 close(1) = 0
0.000069 munmap(0x7f01b1cca000, 4096) = 0
0.000078 close(2) = 0
0.000104 exit_group(0) = ?
0.000184 +++ exited with 0 +++ lsコマンドによって行われた各システムコールの開始と終了の時間差を表示するには、-Tオプションを使用します。
strace -T ls file1.txtOutput
execve("/bin/ls", ["ls", "file1.txt"], [/* 61 vars */]) = 0 <0.000908>
brk(0) = 0x1d72000 <0.000050>
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory) <0.000066>
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fc895610000 <0.000059>
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory) <0.000060>
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3 <0.000072>
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=114633, ...}) = 0 <0.000052>
mmap(NULL, 114633, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fc8955f4000 <0.000062>
close(3) = 0 <0.000050>
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory) <0.000059>
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3 <0.000068>
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\0[\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832 <0.000057>
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=134296, ...}) = 0 <0.000052>
mmap(NULL, 2238192, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7fc8951cd000 <0.000064>
mprotect(0x7fc8951ed000, 2093056, PROT_NONE) = 0 <0.000085>
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fc89560f000 <0.000026>
write(1, "file1.txt\n", 10file1.txt
) = 10 <0.000029>
close(1) = 0 <0.000021>
munmap(0x7fc89560f000, 4096) = 0 <0.000029>
close(2) = 0 <0.000022>
exit_group(0) = ?
+++ exited with 0 +++各システムコールの実時間を印刷するには、次のコマンドを実行します。
strace -t ls file1.txtOutput
10:58:25 execve("/bin/ls", ["ls", "file1.txt"], [/* 61 vars */]) = 0
10:58:25 brk(0) = 0xc30000
10:58:25 access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
10:58:25 mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fd4db396000
10:58:25 write(1, "file1.txt\n", 10file1.txt
) = 10
10:58:25 close(1) = 0
10:58:25 exit_group(0) = ?
10:58:25 +++ exited with 0 +++-ttオプションは、タイムスタンプの後にマイクロ秒を表示します。
strace -tt ls file1.txt6。システムコールの命令ポインタを表示する
straceコマンドで-iフラグを使用すると、コマンドによって行われた各システムコール時に命令ポインターを出力できます。
strace -i ls file1.txtOutput
[00007efd8cfeb337] execve("/bin/ls", ["ls", "file1.txt"], [/* 61 vars */]) = 0
[00007f5ab611e18c] brk(0) = 0x239e000
[00007f5ab611f537] access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
[00007f5ab611f65a] mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f5ab6326000
[00007f5ab5a01870] write(1, "file1.txt\n", 10file1.txt
) = 10
[00007f5ab5a01f60] close(1) = 0
[00007f5ab5a0a9f7] munmap(0x7f5ab6325000, 4096) = 0
[00007f5ab5a01f60] close(2) = 0
[00007f5ab59d7309] exit_group(0) = ?
[????????????????] +++ exited with 0 +++7。システムコールレポートを生成する
-cフラグを使用して、実行トレースに役立つ統計レポートを取得できます。
strace -c ls /var/www/htmlOutput
index.html
% time seconds usecs/call calls errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
0.00 0.000000 0 8 read
0.00 0.000000 0 1 write
0.00 0.000000 0 9 open
0.00 0.000000 0 12 close
0.00 0.000000 0 1 stat
0.00 0.000000 0 10 fstat
0.00 0.000000 0 23 mmap
0.00 0.000000 0 14 mprotect
0.00 0.000000 0 3 munmap
0.00 0.000000 0 3 brk
0.00 0.000000 0 2 ioctl
0.00 0.000000 0 8 8 access
0.00 0.000000 0 1 execve
0.00 0.000000 0 2 getdents
0.00 0.000000 0 2 2 statfs
0.00 0.000000 0 1 arch_prctl
0.00 0.000000 0 1 openat
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00 0.000000 101 10 total上記の出力の「呼び出し」列は、その特定のシステムコールが実行された回数を示しています。
8。 straceのデバッグ出力を出力する
straceコマンドのデバッグ情報を出力するには、以下に示すように-dフラグを使用します。
strace -d ls file1.txtOutput
ptrace_setoptions = 0x11
new tcb for pid 6453, active tcbs:1
[wait(0x80137f) = 6453] ?? (128),PTRACE_EVENT_?? (128)
pid 6453 has TCB_STARTUP, initializing it
setting opts 11 on pid 6453
[wait(0x80057f) = 6453] ?? (128),PTRACE_EVENT_?? (128)
[wait(0x127f) = 6453] WIFSTOPPED,sig=SIGCONT
[wait(0x857f) = 6453] WIFSTOPPED,sig=133
execve("/bin/ls", ["ls", "file1.txt"], [/* 61 vars */] [wait(0x4057f) = 6453] WIFSTOPPED,sig=SIGTRAP,PTRACE_EVENT_EXEC
[wait(0x857f) = 6453] WIFSTOPPED,sig=133
) = 0
[wait(0x857f) = 6453] WIFSTOPPED,sig=133
brk(0 [wait(0x857f) = 6453] WIFSTOPPED,sig=133
) = 0x25bc000
[wait(0x857f) = 6453] WIFSTOPPED,sig=133
exit_group(0) = ?
[wait(0x0000) = 6453] WIFEXITED,exitcode=0
+++ exited with 0 +++
dropped tcb for pid 6453, 0 remain9。特定の条件に基づいてシステムコールをトレースする
特定の条件に基づいてシステムコールをトレースすることもできます。たとえば、メモリ管理に関連するすべてのシステムコールをトレースするには、次のコマンドを実行します。
strace -q -e memory ls file1.txtOutput
brk(0) = 0x248d000
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f68e9ac4000
mmap(NULL, 114633, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f68e9aa8000
mmap(NULL, 2238192, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f68e9681000
mprotect(0x7f68e96a1000, 2093056, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7f68e98a0000, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1f000) = 0x7f68e98a0000
mmap(0x7f68e98a2000, 5872, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f68e98a2000
mmap(NULL, 2126336, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f68e9479000
mmap(0x7f68e8e74000, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x2000) = 0x7f68e8e74000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f68e9aa6000
mmap(NULL, 2113760, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f68e8a6d000
mprotect(0x7f68e8a71000, 2093056, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7f68e8c70000, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x3000) = 0x7f68e8c70000
brk(0) = 0x248d000
brk(0x24ae000) = 0x24ae000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f68e9ac3000
munmap(0x7f68e9ac3000, 4096) = 0
mmap(NULL, 7216688, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f68e838b000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f68e9ac3000
file1.txt
munmap(0x7f68e9ac3000, 4096) = 0
+++ exited with 0 +++信号を実際に使用したシステムコールをトレースするには、次のコマンドを実行します。
strace -e signal ls file1.txtOutput
file1.txt
+++ exited with 0 +++プロセスが実現したシステムコールを追跡するには、次のコマンドを実行します。
strace -e process ls file1.txtOutput
execve("/bin/ls", ["ls", "file1.txt"], [/* 61 vars */]) = 0
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7fb8196a8840) = 0
file1.txt
exit_group(0) = ?
+++ exited with 0 +++結論
上記のガイドでは、いくつかの例を使用してstraceコマンドの使用方法を学習しました。このツールは、システム管理者やプログラマーがプログラムをデバッグおよびトラブルシューティングするのに非常に役立ちます。