linuxtrace使用入门

Linux Trace 工具使用入门

Linux Trace 工具可以帮助我们深入分析 Linux 系统的性能问题，它可以记录内核的状态信息并生成统计数据，让我们能够更好的理解系统的运行情况。本文将介绍如何使用 Linux Trace 工具追踪进程运行时的系统调用等行为。

安装依赖

在使用 Linux Trace 工具前，需要安装以下依赖：

• trace-cmd
• kernel-tools

在 Ubuntu 系统中，可以使用以下命令安装：

sudo apt-get update
sudo apt-get install trace-cmd kernel-tools

追踪系统调用

在开始 Linux Trace 工具的使用前，我们先介绍一下系统调用的相对概念。系统调用是操作系统提供给应用程序使用的 API 接口，通过它们应用程序可以访问操作系统提供的服务和资源。常见的系统调用有读写文件、网络通信、进程管理等。

使用 Linux Trace 工具追踪进程的系统调用，可以通过以下命令实现：

sudo trace-cmd record -p function_graph -g syscalls:sys_enter_* -e syscalls:sys_exit_*

其中，-p function_graph 表示使用函数图形记录模式，-g syscalls:sys_enter_* 和 -e syscalls:sys_exit_* 表示记录系统调用进入和离开的事件。

运行命令后，Linux Trace 工具将在后台启动，并打印出类似如下信息：

  plugin 'function_graph'
  plugin 'function'
  plugin 'nop'
  plugin 'irq'
  plugin 'softirq'
  plugin 'print'
  plugin 'nop'
  event 0: syscalls:sys_enter_open
  event 1: syscalls:sys_exit_open
  event 2: syscalls:sys_enter_write
  event 3: syscalls:sys_exit_write
  event 4: syscalls:sys_enter_close
  event 5: syscalls:sys_exit_close

操作系统调用

让我们尝试追踪一个简单的 C 程序来了解系统调用的使用。我们可以使用以下 C 代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main() {
    FILE *fp;
    char buff[255];
    fp = fopen("/tmp/test.txt", "r");
    fscanf(fp, "%s", buff);
    printf("1 : %s\n", buff );
    fclose(fp);

    return 0;
}

使用 Linux Trace 工具记录以上代码的执行，并生成日志文件：

sudo trace-cmd record -p function_graph -g syscalls:sys_enter_* -e syscalls:sys_exit_* ./a.out

输出结果会非常庞大，但是我们可以使用以下命令筛选相关的结果：

sudo trace-cmd report | grep fscanf

输出结果如下：

   1.564 us    0.125 us           fscanf-6259     [001] d..1 99945.023443:  syscalls:sys_enter_fscanf file=/tmp/test.txt, format=%s
   37.260 us    0.131 us           fscanf-6259     [001] ..s. 99945.023484:  syscalls:sys_exit_fscanf  ret=1

其中，syscalls:sys_enter_fscanf 和 syscalls:sys_exit_fscanf 分别是系统调用进入和离开的事件。可以看到，该 C 程序对应的 fscanf 函数准确且仅被记录了两次。

总结

本文介绍了如何使用 Linux Trace 工具追踪进程运行时的系统调用等行为。在使用 Linux Trace 工具时，需要先安装依赖。使用命令行记录程序的执行过程时，建议使用 trace-cmd 命令筛选相关的日志信息。通过 Linux Trace 工具，我们能够更好的分析和评估我们的应用程序，并优化我们的应用程序性能。