以下内容转自
http://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/01/08/2316692.html
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-tsl/
https://linux.cn/article-3935-1.html
1、strace命令参数介绍
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。
-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
进程无法启动，软件运行速度突然变慢，程序的"Segment Fault"等等都是让每个Unix系统用户头痛的问题，下面介绍如何应对。
-f ：除了跟踪当前进程外，还跟踪其子进程。
-o file ：将输出信息写到文件file中，而不是显示到标准错误输出（stderr）。
-p pid ：绑定到一个由pid对应的正在运行的进程。此参数常用来调试后台进程。
使用上述三个参数基本上就可以完成大多数调试任务了
2、strace，truss，ltrace命令参数使用案例。
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。
采用strace看一下在启动 dcopserver时到底程序做了什么：
strace -f -F -o ~/dcop-strace.txt dcopserver
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~/dcop-strace.txt里 面，dcopserver是要启动和调试的程序。再次出现错误之后，我检查了错误输出文件dcop-strace.txt，文件里有很多 系统调用的记录。
truss -o ls.truss ls -al： 跟踪ls -al的运行，将输出信息写到文件/tmp/ls.truss中。
strace -f -o vim.strace vim： 跟踪vim及其子进程的运行，将输出信息写到文件vim.strace。
ltrace -p 234： 跟踪一个pid为234的已经在运行的进程。
三个调试工具的输出结果格式也很相似，以strace为例：
brk(0) = 0x8062aa8
brk(0x8063000) = 0x8063000
mmap2(NULL, 4096, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0x92f) = 0x40016000
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。 truss、strace和ltrace
的工作原理大同小异，都是使用ptrace系统调用跟踪调试运行中的进程，详细原理不在本文讨论范围内，有兴趣可以参
考它们的源代码。
[root@test ~]# strace ls
execve("/bin/ls", ["ls"], [/* 31 vars */]) = 0
brk(0) = 0x237c000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f2411570000
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=82420, ...}) = 0
mmap(NULL, 82420, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f241155b000
close(3) = 0
open("/lib64/libselinux.so.1", O_RDONLY) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0PX\200\234>\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=124624, ...}) = 0
mmap(0x3e9c800000, 2221912, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3e9c800000
mprotect(0x3e9c81d000, 2093056, PROT_NONE) = 0
跟踪系统调用
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。
-
raghu@raghu-Linoxide ~ $ strace -e open cat dead.letter
strace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：
[root@test ~]# strace -c ls
anaconda-ks.cfg ceshi Documents install.log Music Public Videos
ce1 Desktop Downloads install.log.syslog Pictures Templates
% time seconds usecs/call calls errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00 0.000034 17 2 write
0.00 0.000000 0 8 read
0.00 0.000000 0 11 open
0.00 0.000000 0 13 close
0.00 0.000000 0 11 fstat
0.00 0.000000 0 27 mmap
0.00 0.000000 0 16 mprotect
0.00 0.000000 0 2 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 0.000034 110 2 total
显示时间戳
[root@test ~]# strace -t ls
17:37:37 execve("/bin/ls", ["ls"], [/* 31 vars */]) = 0
17:37:37 brk(0) = 0x201e000
17:37:37 mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fd0334d4000
17:37:37 access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
17:37:37 open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY) = 3
17:37:37 fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=82420, ...}) = 0
17:37:37 mmap(NULL, 82420, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fd0334bf000
17:37:37 close(3) = 0
17:37:37 open("/lib64/libselinux.so.1", O_RDONLY) = 3
17:37:37 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0PX\200\234>\0\0\0"..., 832) = 832
17:37:37 fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=124624, ...}) = 0
17:37:37 mmap(0x3e9c800000, 2221912, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3e9c800000
17:37:37 mprotect(0x3e9c81d000, 2093056, PROT_NONE) = 0
17:37:37 mmap(0x3e9ca1c000, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1c000) = 0x3e9ca1c000
17:37:37 mmap(0x3e9ca1e000, 1880, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x3e9ca1e000
17:37:37 close(3) = 0
17:37:37 open("/lib64/librt.so.1", O_RDONLY) = 3
3、使用strace诊断问题
案例1
# whoami
root
假设因为某种原因在升 级glibc的过程中负责用户名和用户ID转换的库NSS丢失，我们可以通过把nss库改名来模拟这个
环境：
# mv /lib/libnss_files.so.2 /lib/libnss_files.so.2.backup
# whoami
whoami: cannot find username for UID 0
这里你可以看到，运行whoami时出现了错误，ldd程序的输出不会提供有用的帮助：
# ldd /usr/bin/whoami
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x4001f000)
/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)
你只会看到whoami依赖Libc.so.6和ld-linux.so.2，它没有给出运行whoami所必须的其他库。这里时用strace跟踪
whoami时的输出：
strace -o whoami-strace.txt whoami
open("/lib/libnss_files.so.2", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/i686/mmx/libnss_files.so.2", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat64("/lib/i686/mmx", 0xbffff190) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/i686/libnss_files.so.2", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat64("/lib/i686", 0xbffff190) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/mmx/libnss_files.so.2", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat64("/lib/mmx", 0xbffff190) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/libnss_files.so.2", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat64("/lib", {st_mode=S_IFDIR|0755, st_size=2352, ...}) = 0
open("/usr/lib/i686/mmx/libnss_files.so.2", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat64("/usr/lib/i686/mmx", 0xbffff190) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/usr/lib/i686/libnss_files.so.2", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
复制代码
你可以发现在不同目录下面查找libnss.so.2的尝试，但是都失败了。如果没有strace这样的工具，很难发现这个错误
是由于缺少动态库造成的。现 在只需要找到libnss.so.2并把它放回到正确的位置就可以了。
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 -f -o configure-strace.txt -e execve ./configure
案例2、
运行clint出现Segment Fault错误
操作系统：FreeBSD-5.2.1-release
clint是一个C++静态源代码分析工具，通过Ports安装好之后，运行：
# clint foo.cpp
Segmentation fault (core dumped)
在Unix系统中遇见"Segmentation Fault"就像在MS Windows中弹出"非法操作"对话框一样令人讨厌。OK，我们用truss
给clint"把把脉"：
# truss -f -o clint.truss clint
Segmentation fault (core dumped)
# tail clint.truss
739: read(0x6,0x806f000,0x1000) = 4096 (0x1000)
739: fstat(6,0xbfbfe4d0) = 0 (0x0)
739: fcntl(0x6,0x3,0x0) = 4 (0x4)
739: fcntl(0x6,0x4,0x0) = 0 (0x0)
739: close(6) = 0 (0x0)
739: stat("/root/.clint/plugins",0xbfbfe680) ERR#2 'No such file or directory'
SIGNAL 11
SIGNAL 11
Process stopped because of: 16
process exit, rval = 139
我们用truss跟踪clint的系统调用执行情况，并把结果输出到文件clint.truss，然后用tail查看最后几行。注意看clint执行的最后一条系统调用（倒数第五行）： stat("/root/.clint/plugins",0xbfbfe680) ERR#2 'No such file or directory'，问题就出在这里：clint找不到目录"/root/.clint/plugins"，从而引发了段错误。怎样解决？很简单
： mkdir -p /root/.clint/plugins，不过这次运行clint还是会"Segmentation Fault"9。继续用truss跟踪，发现clint还需要这个目录"/root/.clint/plugins/python"，建好这个目录后clint终于能够正常运行了。
案例三
vim启动速度明显变慢
操作系统：FreeBSD-5.2.1-release
vim版本为6.2.154，从命令行运行vim后，要等待近半分钟才能进入编辑界面，而且没有任何错误输出。仔细检查了.vimrc和所有的vim脚本都没有错误配置，在网上也找不到类似问题的解决办法，难不成要hacking source code？没有必要，用truss就能找到问题所在：
# truss -f -D -o vim.truss vim
这里-D参数的作用是：在每行输出前加上相对时间戳，即每执行一条系统调用所耗费的时间。我们只要关注哪些系统调
用耗费的时间比较长就可以了，用less仔细查看输出文件vim.truss，很快就找到了疑点：
735: 0.000021511 socket(0x2,0x1,0x0) = 4 (0x4)
735: 0.000014248 setsockopt(0x4,0x6,0x1,0xbfbfe3c8,0x4) = 0 (0x0)
735: 0.000013688 setsockopt(0x4,0xffff,0x8,0xbfbfe2ec,0x4) = 0 (0x0)
735: 0.000203657 connect(0x4,{ AF_INET 10.57.18.27:6000 },16) ERR#61 'Connection refused'
735: 0.000017042 close(4) = 0 (0x0)
735: 1.009366553 nanosleep(0xbfbfe468,0xbfbfe460) = 0 (0x0)
735: 0.000019556 socket(0x2,0x1,0x0) = 4 (0x4)
735: 0.000013409 setsockopt(0x4,0x6,0x1,0xbfbfe3c8,0x4) = 0 (0x0)
735: 0.000013130 setsockopt(0x4,0xffff,0x8,0xbfbfe2ec,0x4) = 0 (0x0)
735: 0.000272102 connect(0x4,{ AF_INET 10.57.18.27:6000 },16) ERR#61 'Connection refused'
735: 0.000015924 close(4) = 0 (0x0)
735: 1.009338338 nanosleep(0xbfbfe468,0xbfbfe460) = 0 (0x0)
vim试图连接10.57.18.27这台主机的6000端口（第四行的connect（）），连接失败后，睡眠一秒钟继续重试（第6行的nanosleep（））。
以上片断循环出现了十几次，每次都要耗费一秒多钟的时间，这就是vim明显变慢的原因。可是，你肯定会纳闷："vim怎么会无缘无故连接其它计算机的6000端口呢？"。问得好，那么请你回想一下6000是什么服务的端口？没错，就是X Server。看来vim是要把输出定向到一个远程X Server，那么Shell中肯定定义了DISPLAY变量，查看.cshrc，果然有这么一行：
setenv DISPLAY${REMOTEHOST}:0，把它注释掉，再重新登录，问题就解决了。
案例四
用调试工具掌握软件的工作原理
操作系统：Red Hat Linux 9.0
用调试工具实时跟踪软件的运行情况不仅是诊断软件"疑难杂症"的有效的手段，也可帮助我们理清软件的"脉络"，即快速掌握软件的运行流程和工作原理，不失为一种学习源代码的辅助方法。下面这个案例展现了如何使用strace通过跟踪别的软件来"触发灵感"，从而解决软件开发中的难题的。
大家都知道，在进程内打开一个文件，都有唯一一个文件描述符（fd：file descriptor）与这个文件对应。而本人在开发一个软件过程中遇到这样一个问题：已知一个fd ，如何获取这个fd所对应文件的完整路径？不管是Linux、FreeBSD或是其它Unix系统都没有提供这样的API，怎么办呢？我们换个角度思考：Unix下有没有什件可以获取进程打开了哪些文件？如果你经验足够丰富，很容易想到lsof，使用它既可以知道进程打开了哪些文件，也可以了解一个文件被哪个进程打开。
好，我们用一个小程序来试验一下lsof，看它是如何获取进程打开了哪些文件。
/* testlsof.c */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(void)
{
open("/tmp/foo", O_CREAT|O_RDONLY); /* 打开文件/tmp/foo */
sleep(1200); /* 睡眠1200秒，以便进行后续操作 */
return 0;
}
将testlsof放入后台运行，其pid为3125。命令lsof -p 3125查看进程3125打开了哪些文件，我们用strace跟踪lsof的
运行，输出结果保存在lsof.strace中：
# gcc testlsof.c -o testlsof
# ./testlsof &
[1] 3125
# strace -o lsof.strace lsof -p 3125
我们以"/tmp/foo"为关键字搜索输出文件lsof.strace，结果只有一条：
# grep '/tmp/foo' lsof.strace
readlink("/proc/3125/fd/3", "/tmp/foo", 4096) = 8
原来lsof巧妙的利用了/proc/nnnn/fd/目录（nnnn为pid）：Linux内核会为每一个进程在/proc/建立一个以其pid为名的目录用来保存进程的相关信息，而其子目录fd保存的是该进程打开的所有文件的fd。目标离我们很近了。好，我们到
/proc/3125/fd/看个究竟：
# cd /proc/3125/fd/
# ls -l
total 0
lrwx------ 1 root root 64 Nov 5 09:50 0 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 root root 64 Nov 5 09:50 1 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 root root 64 Nov 5 09:50 2 -> /dev/pts/0
lr-x------ 1 root root 64 Nov 5 09:50 3 -> /tmp/foo
# readlink /proc/3125/fd/3
/tmp/foo
答案已经很明显了：/proc/nnnn/fd/目录下的每一个fd文件都是符号链接，而此链接就指向被该进程打开的一个文件。
我们只要用readlink()系统调用就可以获取某个fd对应的文件了，代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int get_pathname_from_fd(int fd, char pathname[], int n)
{
char buf[1024];
pid_t pid;
bzero(buf, 1024);
pid = getpid();
snprintf(buf, 1024, "/proc/%i/fd/%i", pid, fd);
return readlink(buf, pathname, n);
}
int main(void)
{
int fd;
char pathname[4096];
bzero(pathname, 4096);
fd = open("/tmp/foo", O_CREAT|O_RDONLY);
get_pathname_from_fd(fd, pathname, 4096);
printf("fd=%d; pathname=%s\n", fd, pathname);
return 0;
}
【注】出于安全方面的考虑，在FreeBSD 5 之后系统默认已经不再自动装载proc文件系统，因此，要想使用truss或
strace跟踪程序，你必须手工装载proc文件系统：mount -t procfs proc /proc；或者在/etc/fstab中加上一行：
proc /proc procfs rw 0 0
ltrace不需要使用procfs。
本文转自aaa超超aaa 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/10983441/1826140
