使用strace工具故障排查的5種簡單方法-創(chuàng)新互聯(lián)

strace 是一個(gè)非常簡單的工具，用來跟蹤可執(zhí)行程序的系統(tǒng)調(diào)用(system call)。最簡單的使用是，它追蹤可行程序運(yùn)行時(shí)的整個(gè)生命周期，輸出每一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的名字，參數(shù)和返回值。

成都創(chuàng)新互聯(lián)從2013年開始，是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司，擁有項(xiàng)目成都網(wǎng)站建設(shè)、成都做網(wǎng)站網(wǎng)站策劃，項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個(gè)夢想脫穎而出為使命，1280元正安做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為正安各地企業(yè)和個(gè)人服務(wù),聯(lián)系電話:18982081108

但是它還可以做更多的事情：

它可以基于系統(tǒng)調(diào)用或者系統(tǒng)調(diào)用組來過濾

它可以通過計(jì)算制定系統(tǒng)調(diào)用的次數(shù)，花費(fèi)的時(shí)間以及成功和失敗的次數(shù)來描述系統(tǒng)調(diào)用的使用

它可以追蹤發(fā)送給進(jìn)程的信號(signal)

它可以通過進(jìn)程id(pid)號加入到任意正在運(yùn)行的進(jìn)程上

如何使用

這里只是簡單的描述strace如何使用，并不打算對此做深入分析

找出一個(gè)程序啟動時(shí)讀取了哪個(gè)配置文件

有的時(shí)候，你發(fā)發(fā)現(xiàn)，無論你如何修改配置文件，應(yīng)用程序并沒有按照你的思路去運(yùn)行，這是什么原因？一個(gè)淺顯但容易忽視的考慮是，應(yīng)用程序啟動時(shí)讀取了你認(rèn)為要讀取的配置文件了嗎？看下面的例子：

$ strace php 2>&1 | grep php.ini open("/usr/local/bin/php.ini", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory) open("/usr/local/lib/php.ini", O_RDONLY) = 4 lstat64("/usr/local/lib/php.ini", {st_mode=S_IFLNK|0777, st_size=27, ...}) = 0 readlink("/usr/local/lib/php.ini", "/usr/local/Zend/etc/php.ini", 4096) = 27 lstat64("/usr/local/Zend/etc/php.ini", {st_mode=S_IFREG|0664,st_size=40971, ...}) = 0

上述php程序程序會首先從/usr/local/bin/下讀取php.ini文件，也許不是你想的首先從/usr/local/lib/下讀取。

上述的輸出會很多，我們甚至可以通過參數(shù)來指定只追蹤我們關(guān)心的系統(tǒng)調(diào)用，類似如下：

$ strace -e open php 2>&1 | grep php.ini open("/usr/local/bin/php.ini", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory) open("/usr/local/lib/php.ini", O_RDONLY) = 4

為什么程序沒有打開我的文件？

每一個(gè)可執(zhí)行程序讀取文件時(shí)，如果權(quán)限不夠，則會遭拒絕。而如果文件找不到，也并不會報(bào)錯(cuò)，除非你在程序里設(shè)置了錯(cuò)誤處理，So，如果程序沒有讀取我的文件，我該如何跟蹤呢？

$ strace -e open,access 2>&1 |grep your-filename

檢查open()和access()系統(tǒng)調(diào)用的輸出結(jié)果，看看是什么原因

進(jìn)程此刻正在做什么？

你的程序突然消耗了大量的CPU，或者程序似乎被掛起了，那么我們通過進(jìn)程的pid號看看此刻它正在做什么

root@dev:~# strace -p 15427 Process 15427 attached - interrupt to quit futex(0x402f4900, FUTEX_WAIT, 2, NULL Process 15427 detached

通過跟蹤，你知道程序掛起的原因是正在調(diào)用futex()。

程序的時(shí)間花在什么地方

你總是希望程序能夠按照你的意愿去工作，也希望它能在正確的時(shí)間做正確的事情，甚至希望它是最優(yōu)的，盡可能在程序運(yùn)行的周期內(nèi)，消耗的90%以上的資源都是在做需要做的事情，而不是簡單的等待。也許，下面的這個(gè)指令可以幫上你的忙:

root@dev:~# strace -c -p 11084

Process 11084 attached - interrupt to quit

Process 11084 detached

% time seconds usecs/call calls errors syscall

94.59 0.001014 48 21 select

2.89 0.000031 1 21 getppid

2.52 0.000027 1 21 time

100.00 0.001072 63 total

root@dev:~#

如果你是跟蹤的后臺守護(hù)進(jìn)程，可以通過上面的指令跟蹤一段時(shí)間，然后按ctrl+c退出，strace會根據(jù)獲得信息描述出上面的結(jié)果。

上述的例子說明當(dāng)前進(jìn)程(postmaster)最要的時(shí)間花在等待select()函數(shù)上，在每調(diào)用一次select函數(shù)后，它分別調(diào)用getpid函數(shù)和time函數(shù). 如果是非后臺守護(hù)進(jìn)程，那strace可以跟蹤進(jìn)程的開始至結(jié)束，類似下面這樣：

root@dev:~# strace -c >/dev/null ls

% time seconds usecs/call calls errors syscall

23.62 0.000205 103 2 getdents64

18.78 0.000163 15 11 1 open

15.09 0.000131 19 7 read

12.79 0.000111 7 16 old_mmap

7.03 0.000061 6 11 close

4.84 0.000042 11 4 munmap

4.84 0.000042 11 4 mmap2

4.03 0.000035 6 6 6 access

3.80 0.000033 3 11 fstat64

1.38 0.000012 3 4 brk

0.92 0.000008 3 3 3 ioctl

0.69 0.000006 6 1 uname

0.58 0.000005 5 1 set_thread_area

0.35 0.000003 3 1 write

0.35 0.000003 3 1 rt_sigaction

0.35 0.000003 3 1 fcntl64

0.23 0.000002 2 1 getrlimit

0.23 0.000002 2 1 set_tid_address

0.12 0.000001 1 1 rt_sigprocmask

100.00 0.000868 87 10 total

ls程序大部分時(shí)間花在讀取目錄條目上面。

為什么我不能連接到服務(wù)器？

調(diào)試進(jìn)程不能連接到服務(wù)器是一個(gè)痛苦的事情，因?yàn)樵蚝芏啵热鏒NS失效啦，連接被掛起啦，服務(wù)器返回異常數(shù)據(jù)啦，服務(wù)器本身異常啦，等等。一般網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方面，很多人會想到另外一個(gè)非常不錯(cuò)的工具-tcpdump。但它的參數(shù)太多了，而且你要從上百個(gè)連接進(jìn)程中找出其中一個(gè)進(jìn)程為什么不能連接恐怕是一件非常費(fèi)力的工作。strace 其實(shí)也能在這種情景下幫上你的忙，它僅僅輸出與系統(tǒng)調(diào)用相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而可以讓我們的注意力更集中。類似下面這樣：

$ strace -e poll,select,connect,recvfrom,sendto nc /tupian/20230521/ 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_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，上述的輸出，說明進(jìn)程發(fā)生了什么呢？

注意到這個(gè)進(jìn)程嘗試連接/var/run/nscd/socket連接了嗎？這意味著nc程序首先會去連接NSCD- Name Service Cache Daemon - 它通常用于設(shè)置和NIS，YP，LDAP或者類似目錄協(xié)議相關(guān)的域名查詢配置上。在上述例子中，連接失敗了。

接下來進(jìn)程開始連接到DNS，這點(diǎn)可以從sin_port=htons(53)輸出可以看出。你可以看到，它接著做了一個(gè)sendto()的調(diào)用，發(fā)出了一個(gè)包含/tupian/20230521/信息的DNS包。然后讀取返回的包數(shù)據(jù)，不知什么原因，它做了三次這樣的嘗試。一個(gè)可能的原因是/tupian/20230521/是一條CNAME記錄。多次請求可能是nc程序處理的一種方式。

最后，它總算是發(fā)起了connect()操作，注意這個(gè)操作的返回結(jié)果是EINPROGRESS，這意味著這個(gè)連接是非阻塞式的，nc希望繼續(xù)，于是它調(diào)用了select()。

增加read,write調(diào)用到strace跟蹤的系統(tǒng)調(diào)用列表里，可以讓我們看到下面的一些結(jié)果：

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, "

上述表示它從讀取”test” + 標(biāo)準(zhǔn)輸入的一行信息，然后寫入網(wǎng)絡(luò)連接，接著調(diào)用poll來等待回應(yīng)，然后讀取網(wǎng)絡(luò)反饋的信息并寫到標(biāo)準(zhǔn)輸出。

網(wǎng)頁題目：使用strace工具故障排查的5種簡單方法-創(chuàng)新互聯(lián)
鏈接URL：http://bm7419.com/article44/hcdhe.html

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