யூனிக்ஸ் போன்ற இயக்க முறைமைகளில், வெளிப்புற உலகம் மற்றும் இயக்க முறைமையுடன் ஒரு நிரலின் தொடர்பு ஒரு சிறிய செயல்பாடுகளின் மூலம் நிகழ்கிறது - கணினி அழைப்புகள். இதன் பொருள் பிழைத்திருத்த நோக்கங்களுக்காக, செயல்முறைகளால் செயல்படுத்தப்படும் கணினி அழைப்புகளை உளவு பார்ப்பது பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
லினக்ஸில் நிரல்களின் "நெருக்கமான வாழ்க்கையை" கண்காணிக்க ஒரு பயன்பாடு உதவுகிறது strace, இது இந்த கட்டுரையின் பொருள். உளவு உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள் சுருக்கமான வரலாற்றுடன் உள்ளன strace மற்றும் அத்தகைய நிரல்களின் வடிவமைப்பு பற்றிய விளக்கம்.
உள்ளடக்கம்
இனங்களின் தோற்றம்
Unix இல் உள்ள நிரல்களுக்கும் OS கர்னலுக்கும் இடையிலான முக்கிய இடைமுகம் கணினி அழைப்புகள் ஆகும். கணினி அழைப்புகள், சிஸ்கால்ஸ்), வெளி உலகத்துடனான நிரல்களின் தொடர்பு அவற்றின் மூலம் பிரத்தியேகமாக நிகழ்கிறது.
ஆனால் Unix இன் முதல் பொது பதிப்பில் (, 1975) பயனர் செயல்முறைகளின் நடத்தையைக் கண்காணிக்க வசதியான வழிகள் எதுவும் இல்லை. இந்த சிக்கலை தீர்க்க, பெல் லேப்ஸ் அடுத்த பதிப்பிற்கு புதுப்பிக்கப்படும் (, 1979) ஒரு புதிய கணினி அழைப்பை முன்மொழிந்தது - ptrace.
ptrace முதன்மையாக ஊடாடும் பிழைத்திருத்திகளுக்காக உருவாக்கப்பட்டது, ஆனால் 80களின் இறுதியில் (வணிக காலத்தில் ) இந்த அடிப்படையில், குறுகிய கவனம் செலுத்தும் பிழைத்திருத்தங்கள்-சிஸ்டம் கால் ட்ரேசர்கள் தோன்றி பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன.
ஸ்ட்ரேஸின் அதே பதிப்பு பால் க்ரோனென்பர்க் என்பவரால் 1992 இல் ஒரு மூடிய பயன்பாட்டிற்கு மாற்றாக comp.sources.sun அஞ்சல் பட்டியலில் வெளியிடப்பட்டது. trace சூரியனில் இருந்து. குளோன் மற்றும் அசல் இரண்டும் SunOS க்காக வடிவமைக்கப்பட்டது, ஆனால் 1994 இல் strace சிஸ்டம் வி, சோலாரிஸ் மற்றும் பெருகிய முறையில் பிரபலமான லினக்ஸ் ஆகியவற்றிற்கு போர்ட் செய்யப்பட்டது.
இன்று ஸ்ட்ரேஸ் லினக்ஸை மட்டுமே ஆதரிக்கிறது மற்றும் அதையே நம்பியுள்ளது ptrace, பல நீட்டிப்புகளுடன் அதிகமாக வளர்ந்துள்ளது.
நவீன (மற்றும் மிகவும் சுறுசுறுப்பான) பராமரிப்பாளர் strace - . அவருக்கு நன்றி, கணினி அழைப்புகளில் பிழை உட்செலுத்துதல், பரந்த அளவிலான கட்டமைப்புகளுக்கான ஆதரவு மற்றும் மிக முக்கியமாக, பயன்பாடு மேம்பட்ட அம்சங்களைப் பெற்றது. . ரஷ்ய வார்த்தையான "நெருப்புக்கோழி" மற்றும் "ஸ்ட்ரேஸ்" என்ற ஆங்கில வார்த்தைக்கு இடையே உள்ள ஒற்றுமை காரணமாக தீக்கோழி மீது தேர்வு விழுந்ததாக அதிகாரப்பூர்வமற்ற ஆதாரங்கள் கூறுகின்றன.
லினக்ஸ், ஃப்ரீபிஎஸ்டி, ஓபன்பிஎஸ்டி மற்றும் பாரம்பரிய யூனிக்ஸ் ஆகியவற்றில் நீண்ட வரலாறு மற்றும் செயல்படுத்தப்பட்ட போதிலும், ptrace கணினி அழைப்பு மற்றும் ட்ரேசர்கள் POSIX இல் சேர்க்கப்படவில்லை என்பதும் முக்கியமானது.
சுருக்கமான வார்த்தையில் ஸ்ட்ரேஸ் சாதனம்: பன்றிக்குட்டி ட்ரேஸ்
"இதை நீங்கள் புரிந்து கொள்வீர்கள் என்று எதிர்பார்க்கப்படவில்லை" (டென்னிஸ் ரிட்சி, பதிப்பு 6 யூனிக்ஸ் மூலக் குறியீட்டில் கருத்து)
சிறுவயதிலிருந்தே, நான் கருப்பு பெட்டிகளை நிற்க முடியாது: நான் பொம்மைகளுடன் விளையாடவில்லை, ஆனால் அவற்றின் கட்டமைப்பைப் புரிந்து கொள்ள முயற்சித்தேன் (பெரியவர்கள் "உடைந்த" என்ற வார்த்தையைப் பயன்படுத்தினார்கள், ஆனால் தீய நாக்குகளை நம்பவில்லை). ஒருவேளை இதனால்தான் முதல் யுனிக்ஸ் மற்றும் நவீன திறந்த மூல இயக்கத்தின் முறைசாரா கலாச்சாரம் எனக்கு மிகவும் நெருக்கமாக உள்ளது.
இந்தக் கட்டுரையின் நோக்கங்களுக்காக, பல தசாப்தங்களாக வளர்ந்து வரும் மூலக் குறியீட்டை பிரித்தெடுப்பது நியாயமற்றது. ஆனால் வாசகர்களுக்கு எந்த ரகசியமும் இருக்கக்கூடாது. எனவே, அத்தகைய ஸ்ட்ரேஸ் நிரல்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையைக் காட்ட, நான் ஒரு மினியேச்சர் ட்ரேசருக்கான குறியீட்டை வழங்குவேன் - (ptr). விசேஷமாக எதையும் செய்வது எப்படி என்று தெரியவில்லை, ஆனால் முக்கிய விஷயம் நிரலின் கணினி அழைப்புகள் - இது வெளியிடுகிறது:
$ gcc examples/piglet-trace.c -o ptr
$ ptr echo test > /dev/null
BRK(12) -> 94744690540544
ACCESS(21) -> 18446744073709551614
ACCESS(21) -> 18446744073709551614
unknown(257) -> 3
FSTAT(5) -> 0
MMAP(9) -> 140694657216512
CLOSE(3) -> 0
ACCESS(21) -> 18446744073709551614
unknown(257) -> 3
READ(0) -> 832
FSTAT(5) -> 0
MMAP(9) -> 140694657208320
MMAP(9) -> 140694650953728
MPROTECT(10) -> 0
MMAP(9) -> 140694655045632
MMAP(9) -> 140694655070208
CLOSE(3) -> 0
unknown(158) -> 0
MPROTECT(10) -> 0
MPROTECT(10) -> 0
MPROTECT(10) -> 0
MUNMAP(11) -> 0
BRK(12) -> 94744690540544
BRK(12) -> 94744690675712
unknown(257) -> 3
FSTAT(5) -> 0
MMAP(9) -> 140694646390784
CLOSE(3) -> 0
FSTAT(5) -> 0
IOCTL(16) -> 18446744073709551591
WRITE(1) -> 5
CLOSE(3) -> 0
CLOSE(3) -> 0
unknown(231)
Tracee terminatedபிக்லெட் டிரேஸ் நூற்றுக்கணக்கான லினக்ஸ் சிஸ்டம் அழைப்புகளை அங்கீகரிக்கிறது (பார்க்க. ) மற்றும் x86-64 கட்டமைப்பில் மட்டுமே வேலை செய்கிறது. கல்வி நோக்கங்களுக்காக இது போதுமானது.
நம்ம குளோனின் வேலையைப் பார்ப்போம். லினக்ஸைப் பொறுத்தவரை, பிழைத்திருத்தங்கள் மற்றும் ட்ரேசர்கள் மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ptrace அமைப்பு அழைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன. முதல் வாதத்தில் கட்டளை அடையாளங்காட்டிகளை அனுப்புவதன் மூலம் இது செயல்படுகிறது, அவற்றில் நமக்கு மட்டுமே தேவை PTRACE_TRACEME, PTRACE_SYSCALL и PTRACE_GETREGS.
ட்ரேசர் வழக்கமான யூனிக்ஸ் பாணியில் தொடங்குகிறது: fork(2) ஒரு குழந்தை செயல்முறையைத் தொடங்குகிறது, அதையொட்டி பயன்படுத்துகிறது exec(3) ஆய்வின் கீழ் உள்ள திட்டத்தை துவக்குகிறது. இங்கே ஒரே நுணுக்கம் சவால் ptrace(PTRACE_TRACEME) முன் exec: குழந்தை செயல்முறை பெற்றோர் செயல்முறை அதை கண்காணிக்க எதிர்பார்க்கிறது:
pid_t child_pid = fork();
switch (child_pid) {
case -1:
err(EXIT_FAILURE, "fork");
case 0:
/* Child here */
/* A traced mode has to be enabled. A parent will have to wait(2) for it
* to happen. */
ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
/* Replace itself with a program to be run. */
execvp(argv[1], argv + 1);
err(EXIT_FAILURE, "exec");
}பெற்றோர் செயல்முறை இப்போது அழைக்க வேண்டும் wait(2) குழந்தை செயல்பாட்டில், அதாவது, ட்ரேஸ் பயன்முறைக்கு மாறுவது நிகழ்ந்துள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்:
/* Parent */
/* First we wait for the child to set the traced mode (see
* ptrace(PTRACE_TRACEME) above) */
if (waitpid(child_pid, NULL, 0) == -1)
err(EXIT_FAILURE, "traceme -> waitpid");இந்த கட்டத்தில், தயாரிப்புகள் முடிந்துவிட்டன மற்றும் முடிவில்லாத சுழற்சியில் கணினி அழைப்புகளைக் கண்காணிப்பதற்கு நீங்கள் நேரடியாகச் செல்லலாம்.
அழைப்பு ptrace(PTRACE_SYSCALL) அதற்குப் பிறகு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது wait கணினி அழைப்பு செயல்படுத்தப்படும் முன் அல்லது அது முடிந்த உடனேயே பெற்றோர் முடிப்பார்கள். இரண்டு அழைப்புகளுக்கு இடையில் நீங்கள் எந்தச் செயலையும் செய்யலாம்: அழைப்பை மாற்று ஒன்றுடன் மாற்றவும், வாதங்கள் அல்லது திரும்பும் மதிப்பை மாற்றவும்.
நாம் கட்டளையை இரண்டு முறை அழைக்க வேண்டும் ptrace(PTRACE_GETREGS)பதிவு நிலையை பெற rax அழைப்புக்கு முன் (கணினி அழைப்பு எண்) மற்றும் உடனடியாக (திரும்ப மதிப்பு).
உண்மையில், சுழற்சி:
/* A system call tracing loop, one interation per call. */
for (;;) {
/* A non-portable structure defined for ptrace/GDB/strace usage mostly.
* It allows to conveniently dump and access register state using
* ptrace. */
struct user_regs_struct registers;
/* Enter syscall: continue execution until the next system call
* beginning. Stop right before syscall.
*
* It's possible to change the system call number, system call
* arguments, return value or even avoid executing the system call
* completely. */
if (ptrace(PTRACE_SYSCALL, child_pid, NULL, NULL) == -1)
err(EXIT_FAILURE, "enter_syscall");
if (waitpid(child_pid, NULL, 0) == -1)
err(EXIT_FAILURE, "enter_syscall -> waitpid");
/* According to the x86-64 system call convention on Linux (see man 2
* syscall) the number identifying a syscall should be put into the rax
* general purpose register, with the rest of the arguments residing in
* other general purpose registers (rdi,rsi, rdx, r10, r8, r9). */
if (ptrace(PTRACE_GETREGS, child_pid, NULL, ®isters) == -1)
err(EXIT_FAILURE, "enter_syscall -> getregs");
/* Note how orig_rax is used here. That's because on x86-64 rax is used
* both for executing a syscall, and returning a value from it. To
* differentiate between the cases both rax and orig_rax are updated on
* syscall entry/exit, and only rax is updated on exit. */
print_syscall_enter(registers.orig_rax);
/* Exit syscall: execute of the syscall, and stop on system
* call exit.
*
* More system call tinkering possible: change the return value, record
* time it took to finish the system call, etc. */
if (ptrace(PTRACE_SYSCALL, child_pid, NULL, NULL) == -1)
err(EXIT_FAILURE, "exit_syscall");
if (waitpid(child_pid, NULL, 0) == -1)
err(EXIT_FAILURE, "exit_syscall -> waitpid");
/* Retrieve register state again as we want to inspect system call
* return value. */
if (ptrace(PTRACE_GETREGS, child_pid, NULL, ®isters) == -1) {
/* ESRCH is returned when a child terminates using a syscall and no
* return value is possible, e.g. as a result of exit(2). */
if (errno == ESRCH) {
fprintf(stderr, "nTracee terminatedn");
break;
}
err(EXIT_FAILURE, "exit_syscall -> getregs");
}
/* Done with this system call, let the next iteration handle the next
* one */
print_syscall_exit(registers.rax);
}அதுதான் முழு ட்ரேசர். அடுத்த போர்டிங்கை எங்கு தொடங்குவது என்பது இப்போது உங்களுக்குத் தெரியும் லினக்ஸில்.
அடிப்படைகள்: ஸ்ட்ரேஸ் இயங்கும் நிரலை இயக்குதல்
முதல் பயன்பாட்டு வழக்காக strace, ஒருவேளை எளிமையான வழியைக் குறிப்பிடுவது மதிப்புக்குரியது - இயங்கும் பயன்பாட்டைத் தொடங்குதல் strace.
ஒரு வழக்கமான நிரலின் முடிவற்ற அழைப்புகளின் பட்டியலை ஆராயாமல் இருக்க, நாங்கள் எழுதுகிறோம் சுற்றி write:
int main(int argc, char *argv[])
{
char str[] = "write me to stdoutn";
/* write(2) is a simple wrapper around a syscall so it should be easy to
* find in the syscall trace. */
if (sizeof(str) != write(STDOUT_FILENO, str, sizeof(str))){
perror("write");
return EXIT_FAILURE;
}
return EXIT_SUCCESS;
}
நிரலை உருவாக்கி அது செயல்படுவதை உறுதி செய்வோம்:
$ gcc examples/write-simple.c -o write-simple
$ ./write-simple
write me to stdoutஇறுதியாக, அதை ஸ்ட்ரேஸ் கட்டுப்பாட்டின் கீழ் இயக்குவோம்:
$ strace ./write-simple
pexecve("./write", ["./write"], 0x7ffebd6145b0 /* 71 vars */) = 0
brk(NULL) = 0x55ff5489e000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=197410, ...}) = 0
mmap(NULL, 197410, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f7a2a633000
close(3) = 0
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "177ELF21133>1260342"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=2030544, ...}) = 0
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f7a2a631000
mmap(NULL, 4131552, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f7a2a04c000
mprotect(0x7f7a2a233000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7f7a2a433000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1e7000) = 0x7f7a2a433000
mmap(0x7f7a2a439000, 15072, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f7a2a439000
close(3) = 0
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f7a2a6324c0) = 0
mprotect(0x7f7a2a433000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x55ff52b52000, 4096, PROT_READ) = 0
mprotect(0x7f7a2a664000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f7a2a633000, 197410) = 0
write(1, "write me to stdoutn", 20write me to stdout
) = 20
exit_group(0) = ?மிகவும் "சொல்" மற்றும் மிகவும் கல்வி இல்லை. இங்கே இரண்டு சிக்கல்கள் உள்ளன: நிரல் வெளியீடு வெளியீட்டில் கலக்கப்படுகிறது strace எங்களுக்கு விருப்பமில்லாத ஏராளமான கணினி அழைப்புகள்.
-o சுவிட்சைப் பயன்படுத்தி நிரலின் நிலையான வெளியீட்டு ஸ்ட்ரீம் மற்றும் ஸ்ட்ரேஸ் பிழை வெளியீட்டை நீங்கள் பிரிக்கலாம், இது கணினி அழைப்புகளின் பட்டியலை ஒரு வாதக் கோப்பிற்குத் திருப்பிவிடும்.
"கூடுதல்" அழைப்புகளின் சிக்கலைச் சமாளிக்க இது உள்ளது. நாங்கள் அழைப்புகளில் மட்டுமே ஆர்வமாக உள்ளோம் என்று வைத்துக்கொள்வோம் write. முக்கிய -e கணினி அழைப்புகள் வடிகட்டப்படும் வெளிப்பாடுகளைக் குறிப்பிட உங்களை அனுமதிக்கிறது. மிகவும் பிரபலமான நிபந்தனை விருப்பம், இயற்கையாகவே, trace=*, எங்களுக்கு விருப்பமான அழைப்புகளை மட்டும் நீங்கள் விட்டுவிடலாம்.
ஒரே நேரத்தில் பயன்படுத்தும் போது -o и -e நாம் பெறுவோம்:
$ strace -e trace=write -owrite-simple.log ./write-simple
write me to stdout
$ cat write-simple.log
write(1, "write me to stdoutn", 20
) = 20
+++ exited with 0 +++எனவே, நீங்கள் பார்க்கிறீர்கள், படிக்க மிகவும் எளிதானது.
நீங்கள் கணினி அழைப்புகளை அகற்றலாம், எடுத்துக்காட்டாக நினைவக ஒதுக்கீடு மற்றும் இலவசம் தொடர்பானவை:
$ strace -e trace=!brk,mmap,mprotect,munmap -owrite-simple.log ./write-simple
write me to stdout
$ cat write-simple.log
execve("./write-simple", ["./write-simple"], 0x7ffe9972a498 /* 69 vars */) = 0
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=124066, ...}) = 0
close(3) = 0
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "177ELF21133>1260342"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=2030544, ...}) = 0
close(3) = 0
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f00f0be74c0) = 0
write(1, "write me to stdoutn", 20) = 20
exit_group(0) = ?
+++ exited with 0 +++விலக்கப்பட்ட அழைப்புகளின் பட்டியலில் தப்பிய ஆச்சரியக்குறியைக் கவனியுங்கள்: இது கட்டளை ஷெல்லுக்குத் தேவைப்படுகிறது. ஓடு).
எனது glibc பதிப்பில், கணினி அழைப்பு செயல்முறையை நிறுத்துகிறது exit_group, பாரம்பரியமானது அல்ல _exit. இது கணினி அழைப்புகளுடன் பணிபுரிவதில் உள்ள சிரமம்: புரோகிராமர் வேலை செய்யும் இடைமுகம் கணினி அழைப்புகளுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது அல்ல. மேலும், செயல்படுத்தல் மற்றும் தளத்தைப் பொறுத்து இது தொடர்ந்து மாறுகிறது.
அடிப்படைகள்: பறக்கும்போது செயல்பாட்டில் இணைதல்
ஆரம்பத்தில், இது கட்டமைக்கப்பட்ட ptrace அமைப்பு அழைப்பு strace, ஒரு சிறப்பு பயன்முறையில் நிரலை இயக்கும் போது மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். பதிப்பு 6 Unix இன் நாட்களில் இந்த வரம்பு நியாயமானதாக தோன்றியிருக்கலாம். இப்போதெல்லாம், இது போதாது: சில நேரங்களில் நீங்கள் வேலை செய்யும் திட்டத்தின் சிக்கல்களை ஆராய வேண்டும். ஒரு பொதுவான உதாரணம் ஒரு கைப்பிடி அல்லது தூக்கத்தில் தடுக்கப்பட்ட செயல்முறை ஆகும். எனவே நவீன strace பறக்கும்போது செயல்முறைகளில் சேரலாம்.
உறைபனி உதாரணம் :
int main(int argc, char *argv[])
{
(void) argc; (void) argv;
char str[] = "write men";
write(STDOUT_FILENO, str, sizeof(str));
/* Sleep indefinitely or until a signal arrives */
pause();
write(STDOUT_FILENO, str, sizeof(str));
return EXIT_SUCCESS;
}நிரலை உருவாக்கி, அது உறைந்திருப்பதை உறுதி செய்வோம்:
$ gcc examples/write-sleep.c -o write-sleep
$ ./write-sleep
./write-sleep
write me
^C
$இப்போது அதில் சேர முயற்சிப்போம்:
$ ./write-sleep &
[1] 15329
write me
$ strace -p 15329
strace: Process 15329 attached
pause(
^Cstrace: Process 15329 detached
<detached ...>அழைப்பு மூலம் நிரல் தடுக்கப்பட்டது pause. சிக்னல்களுக்கு அவள் எவ்வாறு பிரதிபலிக்கிறாள் என்று பார்ப்போம்:
$ strace -o write-sleep.log -p 15329 &
strace: Process 15329 attached
$
$ kill -CONT 15329
$ cat write-sleep.log
pause() = ? ERESTARTNOHAND (To be restarted if no handler)
--- SIGCONT {si_signo=SIGCONT, si_code=SI_USER, si_pid=14989, si_uid=1001} ---
pause(
$
$ kill -TERM 15329
$ cat write-sleep.log
pause() = ? ERESTARTNOHAND (To be restarted if no handler)
--- SIGCONT {si_signo=SIGCONT, si_code=SI_USER, si_pid=14989, si_uid=1001} ---
pause() = ? ERESTARTNOHAND (To be restarted if no handler)
--- SIGTERM {si_signo=SIGTERM, si_code=SI_USER, si_pid=14989, si_uid=1001} ---
+++ killed by SIGTERM +++நாங்கள் உறைந்த நிரலைத் துவக்கி, அதைப் பயன்படுத்தி இணைந்தோம் strace. இரண்டு விஷயங்கள் தெளிவாகத் தெரிந்தன: இடைநிறுத்தப்பட்ட கணினி அழைப்பு கையாளுபவர்கள் இல்லாமல் சிக்னல்களைப் புறக்கணிக்கிறது, மேலும் சுவாரஸ்யமாக, ஸ்ட்ரேஸ் மானிட்டர்கள் கணினி அழைப்புகளை மட்டுமல்ல, உள்வரும் சமிக்ஞைகளையும் செய்கிறது.
எடுத்துக்காட்டு: குழந்தை செயல்முறைகளைக் கண்காணிப்பது
அழைப்பு மூலம் செயல்முறைகளுடன் பணிபுரிதல் fork - அனைத்து யூனிக்ஸ்களின் அடிப்படை. ஒரு எளிய "இனப்பெருக்கம்" உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு செயல்முறை மரத்துடன் ஸ்ட்ரேஸ் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் பார்ப்போம். :
int main(int argc, char *argv[])
{
pid_t parent_pid = getpid();
pid_t child_pid = fork();
if (child_pid == 0) {
/* A child is born! */
child_pid = getpid();
/* In the end of the day printf is just a call to write(2). */
printf("child (self=%d)n", child_pid);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
printf("parent (self=%d, child=%d)n", parent_pid, child_pid);
wait(NULL);
exit(EXIT_SUCCESS);
}இங்கே அசல் செயல்முறை ஒரு குழந்தை செயல்முறையை உருவாக்குகிறது, இரண்டும் நிலையான வெளியீட்டிற்கு எழுதுகிறது:
$ gcc examples/fork-write.c -o fork-write
$ ./fork-write
parent (self=11274, child=11275)
child (self=11275)இயல்பாக, பெற்றோர் செயல்முறையிலிருந்து கணினி அழைப்புகளை மட்டுமே பார்ப்போம்:
$ strace -e trace=write -ofork-write.log ./fork-write
child (self=22049)
parent (self=22048, child=22049)
$ cat fork-write.log
write(1, "parent (self=22048, child=22049)"..., 33) = 33
--- SIGCHLD {si_signo=SIGCHLD, si_code=CLD_EXITED, si_pid=22049, si_uid=1001, si_status=0, si_utime=0, si_stime=0} ---
+++ exited with 0 +++முழு செயல்முறை மரத்தையும் கண்காணிக்க கொடி உங்களுக்கு உதவுகிறது -f, எந்த strace குழந்தை செயல்முறைகளில் கணினி அழைப்புகளை கண்காணிக்கிறது. இது வெளியீட்டின் ஒவ்வொரு வரியிலும் சேர்க்கிறது pid கணினி வெளியீட்டை உருவாக்கும் செயல்முறை:
$ strace -f -e trace=write -ofork-write.log ./fork-write
parent (self=22710, child=22711)
child (self=22711)
$ cat fork-write.log
22710 write(1, "parent (self=22710, child=22711)"..., 33) = 33
22711 write(1, "child (self=22711)n", 19) = 19
22711 +++ exited with 0 +++
22710 --- SIGCHLD {si_signo=SIGCHLD, si_code=CLD_EXITED, si_pid=22711, si_uid=1001, si_status=0, si_utime=0, si_stime=0} ---
22710 +++ exited with 0 +++இந்தச் சூழலில், கணினி அழைப்புகளின் குழுவால் வடிகட்டுவது பயனுள்ளதாக இருக்கும்:
$ strace -f -e trace=%process -ofork-write.log ./fork-write
parent (self=23610, child=23611)
child (self=23611)
$ cat fork-write.log
23610 execve("./fork-write", ["./fork-write"], 0x7fff696ff720 /* 63 vars */) = 0
23610 arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f3d03ba44c0) = 0
23610 clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7f3d03ba4790) = 23611
23610 wait4(-1, <unfinished ...>
23611 exit_group(0) = ?
23611 +++ exited with 0 +++
23610 <... wait4 resumed> NULL, 0, NULL) = 23611
23610 --- SIGCHLD {si_signo=SIGCHLD, si_code=CLD_EXITED, si_pid=23611, si_uid=1001, si_status=0, si_utime=0, si_stime=0} ---
23610 exit_group(0) = ?
23610 +++ exited with 0 +++புதிய செயல்முறையை உருவாக்க எந்த சிஸ்டம் கால் பயன்படுத்தப்படுகிறது?
எடுத்துக்காட்டு: கைப்பிடிகளுக்கு பதிலாக கோப்பு பாதைகள்
கோப்பு விளக்கங்களை அறிவது நிச்சயமாக பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஆனால் நிரல் அணுகும் குறிப்பிட்ட கோப்புகளின் பெயர்களும் கைக்குள் வரலாம்.
அடுத்த தற்காலிக கோப்பில் வரியை எழுதுகிறது:
void do_write(int out_fd)
{
char str[] = "write me to a filen";
if (sizeof(str) != write(out_fd, str, sizeof(str))){
perror("write");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
char tmp_filename_template[] = "/tmp/output_fileXXXXXX";
int out_fd = mkstemp(tmp_filename_template);
if (out_fd == -1) {
perror("mkstemp");
exit(EXIT_FAILURE);
}
do_write(out_fd);
return EXIT_SUCCESS;
}சாதாரண அழைப்பின் போது strace கணினி அழைப்புக்கு அனுப்பப்பட்ட விளக்க எண்ணின் மதிப்பைக் காண்பிக்கும்:
$ strace -e trace=write -o write-tmp-file.log ./write-tmp-file
$ cat write-tmp-file.log
write(3, "write me to a filen", 20) = 20
+++ exited with 0 +++ஒரு கொடியுடன் -y டிஸ்கிரிப்டர் தொடர்புடைய கோப்பிற்கான பாதையை பயன்பாடு காட்டுகிறது:
$ strace -y -e trace=write -o write-tmp-file.log ./write-tmp-file
$ cat write-tmp-file.log
write(3</tmp/output_fileCf5MyW>, "write me to a filen", 20) = 20
+++ exited with 0 +++எடுத்துக்காட்டு: கோப்பு அணுகல் கண்காணிப்பு
மற்றொரு பயனுள்ள அம்சம்: ஒரு குறிப்பிட்ட கோப்புடன் தொடர்புடைய கணினி அழைப்புகளை மட்டும் காட்டவும். அடுத்தது வாதமாக அனுப்பப்பட்ட தன்னிச்சையான கோப்பில் ஒரு வரியைச் சேர்க்கிறது:
void do_write(int out_fd)
{
char str[] = "write me to a filen";
if (sizeof(str) != write(out_fd, str, sizeof(str))){
perror("write");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
/*
* Path will be provided by the first program argument.
* */
const char *path = argv[1];
/*
* Open an existing file for writing in append mode.
* */
int out_fd = open(path, O_APPEND | O_WRONLY);
if (out_fd == -1) {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}
do_write(out_fd);
return EXIT_SUCCESS;
}
இயல்பாக strace தேவையற்ற பல தகவல்களைக் காட்டுகிறது. கொடி -P ஒரு வாதத்துடன், குறிப்பிட்ட கோப்பிற்கான அழைப்புகளை மட்டும் அச்சிட ஸ்ட்ரேஸ் ஏற்படுகிறது:
$ strace -y -P/tmp/test_file.log -o write-file.log ./write-file /tmp/test_file.log
$ cat write-file.log
openat(AT_FDCWD, "/tmp/test_file.log", O_WRONLY|O_APPEND) = 3</tmp/test_file.log>
write(3</tmp/test_file.log>, "write me to a filen", 20) = 20
+++ exited with 0 +++எடுத்துக்காட்டு: மல்டித்ரெட் புரோகிராம்கள்
பயன்பாடு strace மல்டி த்ரெட்டன் பணிபுரியும் போது உதவலாம் . பின்வரும் நிரல் இரண்டு ஸ்ட்ரீம்களில் இருந்து நிலையான வெளியீட்டிற்கு எழுதுகிறது:
void *thread(void *arg)
{
(void) arg;
printf("Secondary thread: workingn");
sleep(1);
printf("Secondary thread: donen");
return NULL;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("Initial thread: launching a threadn");
pthread_t thr;
if (0 != pthread_create(&thr, NULL, thread, NULL)) {
fprintf(stderr, "Initial thread: failed to create a thread");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Initial thread: joining a threadn");
if (0 != pthread_join(thr, NULL)) {
fprintf(stderr, "Initial thread: failed to join a thread");
exit(EXIT_FAILURE);
};
printf("Initial thread: done");
exit(EXIT_SUCCESS);
}இயற்கையாகவே, இது இணைப்பாளருக்கு ஒரு சிறப்பு வாழ்த்துடன் தொகுக்கப்பட வேண்டும் - -pthread கொடி:
$ gcc examples/thread-write.c -pthread -o thread-write
$ ./thread-write
/thread-write
Initial thread: launching a thread
Initial thread: joining a thread
Secondary thread: working
Secondary thread: done
Initial thread: done
$கொடியை -f, வழக்கமான செயல்முறைகளைப் போலவே, ஒவ்வொரு வரியின் தொடக்கத்திலும் செயல்முறையின் pid ஐ சேர்க்கும்.
இயற்கையாகவே, நாங்கள் POSIX நூல்கள் தரநிலையை செயல்படுத்துவதன் அர்த்தத்தில் ஒரு நூல் அடையாளங்காட்டியைப் பற்றி பேசவில்லை, ஆனால் Linux இல் பணி திட்டமிடுபவர் பயன்படுத்தும் எண்ணைப் பற்றி பேசுகிறோம். பிந்தையவரின் பார்வையில், செயல்முறைகள் அல்லது நூல்கள் எதுவும் இல்லை - இயந்திரத்தின் கிடைக்கக்கூடிய கோர்களில் விநியோகிக்கப்பட வேண்டிய பணிகள் உள்ளன.
பல இழைகளில் பணிபுரியும் போது, கணினி அழைப்புகள் அதிகமாகின்றன:
$ strace -f -othread-write.log ./thread-write
$ wc -l thread-write.log
60 thread-write.logசெயல்முறை மேலாண்மை மற்றும் கணினி அழைப்புகளுக்கு மட்டுமே உங்களை கட்டுப்படுத்துவது அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கிறது write:
$ strace -f -e trace="%process,write" -othread-write.log ./thread-write
$ cat thread-write.log
18211 execve("./thread-write", ["./thread-write"], 0x7ffc6b8d58f0 /* 64 vars */) = 0
18211 arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f38ea3b7740) = 0
18211 write(1, "Initial thread: launching a thre"..., 35) = 35
18211 clone(child_stack=0x7f38e9ba2fb0, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM|CLONE_SETTLS|CLONE_PARENT_SETTID|CLONE_CHILD_CLEARTID, parent_tidptr=0x7f38e9ba39d0, tls=0x7f38e9ba3700, child_tidptr=0x7f38e9ba39d0) = 18212
18211 write(1, "Initial thread: joining a thread"..., 33) = 33
18212 write(1, "Secondary thread: workingn", 26) = 26
18212 write(1, "Secondary thread: donen", 23) = 23
18212 exit(0) = ?
18212 +++ exited with 0 +++
18211 write(1, "Initial thread: done", 20) = 20
18211 exit_group(0) = ?
18211 +++ exited with 0 +++மூலம், கேள்விகள். புதிய தொடரிழையை உருவாக்க எந்த கணினி அழைப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது? த்ரெட்களுக்கான இந்த அழைப்பு செயல்முறைகளுக்கான அழைப்பிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது?
முதன்மை வகுப்பு: கணினி அழைப்பின் போது செயல்முறை அடுக்கு
சமீபத்தில் தோன்றிய ஒன்று strace திறன்கள் - கணினி அழைப்பின் போது செயல்பாட்டு அழைப்புகளின் அடுக்கைக் காண்பிக்கும். எளிமையானது :
void do_write(void)
{
char str[] = "write me to stdoutn";
if (sizeof(str) != write(STDOUT_FILENO, str, sizeof(str))){
perror("write");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
do_write();
return EXIT_SUCCESS;
}இயற்கையாகவே, நிரல் வெளியீடு மிகவும் பெரியதாக மாறும், மேலும் கொடிக்கு கூடுதலாக -k (கால் ஸ்டாக் டிஸ்ப்ளே), கணினி அழைப்புகளை பெயரால் வடிகட்டுவது அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கும்:
$ gcc examples/write-simple.c -o write-simple
$ strace -k -e trace=write -o write-simple.log ./write-simple
write me to stdout
$ cat write-simple.log
write(1, "write me to stdoutn", 20) = 20
> /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so(__write+0x14) [0x110154]
> /home/vkazanov/projects-my/strace-post/write-simple(do_write+0x50) [0x78a]
> /home/vkazanov/projects-my/strace-post/write-simple(main+0x14) [0x7d1]
> /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so(__libc_start_main+0xe7) [0x21b97]
> /home/vkazanov/projects-my/strace-post/write-simple(_start+0x2a) [0x65a]
+++ exited with 0 +++முதன்மை வகுப்பு: பிழை ஊசி
மேலும் ஒரு புதிய மற்றும் மிகவும் பயனுள்ள அம்சம்: பிழை ஊசி. இங்கே , வெளியீடு ஸ்ட்ரீமில் இரண்டு வரிகளை எழுதுதல்:
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void do_write(const char *str, ssize_t len)
{
if (len != write(STDOUT_FILENO, str, (size_t)len)){
perror("write");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
(void) argc; (void) argv;
char str1[] = "write me 1n";
do_write(str1, sizeof(str1));
char str2[] = "write me 2n";
do_write(str2, sizeof(str2));
return EXIT_SUCCESS;
}இரண்டு எழுத்து அழைப்புகளையும் கண்டுபிடிப்போம்:
$ gcc examples/write-twice.c -o write-twice
$ ./write-twice
write me 1
write me 2
$ strace -e trace=write -owrite-twice.log ./write-twice
write me 1
write me 2
$ cat write-twice.log
write(1, "write me 1n", 12) = 12
write(1, "write me 2n", 12) = 12
+++ exited with 0 +++இப்போது நாம் வெளிப்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறோம் injectபிழையைச் செருக EBADF அனைத்து எழுத்து அழைப்புகளிலும்:
$ strace -e trace=write -e inject=write:error=EBADF -owrite-twice.log ./write-twice
$ cat write-twice.log
write(1, "write me 1n", 12) = -1 EBADF (Bad file descriptor) (INJECTED)
write(3, "write: Bad file descriptorn", 27) = -1 EBADF (Bad file descriptor) (INJECTED)
+++ exited with 1 +++என்ன பிழைகள் திரும்பப் பெறப்படுகின்றன என்பது சுவாரஸ்யமானது அனைத்து சவால்கள் write, தவறுக்கு பின்னால் மறைக்கப்பட்ட அழைப்பு உட்பட. முதல் அழைப்புக்கான பிழையை மட்டும் திருப்பி அனுப்புவது அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கும்:
$ strace -e trace=write -e inject=write:error=EBADF:when=1 -owrite-twice.log ./write-twice
write: Bad file descriptor
$ cat write-twice.log
write(1, "write me 1n", 12) = -1 EBADF (Bad file descriptor) (INJECTED)
write(3, "write: Bad file descriptorn", 27) = 27
+++ exited with 1 +++அல்லது இரண்டாவது:
$ strace -e trace=write -e inject=write:error=EBADF:when=2 -owrite-twice.log ./write-twice
write me 1
write: Bad file descriptor
$ cat write-twice.log
write(1, "write me 1n", 12) = 12
write(1, "write me 2n", 12) = -1 EBADF (Bad file descriptor) (INJECTED)
write(3, "write: Bad file descriptorn", 27) = 27
+++ exited with 1 +++பிழை வகையைக் குறிப்பிட வேண்டிய அவசியமில்லை:
$ strace -e trace=write -e fault=write:when=1 -owrite-twice.log ./write-twice
$ cat write-twice.log
write(1, "write me 1n", 12) = -1 ENOSYS (Function not implemented) (INJECTED)
write(3, "write: Function not implementedn", 32) = 32
+++ exited with 1 +++மற்ற கொடிகளுடன் இணைந்து, ஒரு குறிப்பிட்ட கோப்பிற்கான அணுகலை "உடைக்க" முடியும். உதாரணமாக:
$ strace -y -P/tmp/test_file.log -e inject=file:error=ENOENT -o write-file.log ./write-file /tmp/test_file.log
open: No such file or directory
$ cat write-file.log
openat(AT_FDCWD, "/tmp/test_file.log", O_WRONLY|O_APPEND) = -1 ENOENT (No such file or directory) (INJECTED)
+++ exited with 1 +++பிழை ஊசி தவிர, அழைப்புகளைச் செய்யும்போது அல்லது சிக்னல்களைப் பெறும்போது தாமதங்களை அறிமுகப்படுத்துங்கள்.
பின்னுரை
பயன்பாடு strace - ஒரு எளிய மற்றும் நம்பகமான கருவி. ஆனால் கணினி அழைப்புகளுக்கு கூடுதலாக, நிரல்களின் செயல்பாட்டின் பிற அம்சங்கள் மற்றும் இயக்க முறைமை பிழைத்திருத்தம் செய்யப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, மாறும் வகையில் இணைக்கப்பட்ட நூலகங்களுக்கான அழைப்புகளைக் கண்காணிக்க முடியும். , அவர்கள் இயக்க முறைமையின் செயல்பாட்டைப் பார்க்க முடியும் и , மற்றும் நிரல் செயல்திறனை ஆழமாக ஆராய உங்களை அனுமதிக்கிறது . இருப்பினும், அது strace - எனது சொந்த மற்றும் பிறரின் திட்டங்களில் சிக்கல்கள் ஏற்பட்டால் பாதுகாப்புக்கான முதல் வரி, வாரத்திற்கு இரண்டு முறையாவது இதைப் பயன்படுத்துகிறேன்.
சுருக்கமாக, நீங்கள் Unix ஐ விரும்பினால், படிக்கவும் man 1 strace உங்கள் திட்டங்களைப் பார்க்க தயங்க!
ஆதாரம்: www.habr.com