strace コマンドは、プロセスが利用するシステムコールや 受信するシグナルについて、それらを追跡するためのプログラムです。 strace はコマンドを新たに起動してシステムコールを追跡 させることができるほか、既に動作しているコマンドに対して strace を設定することもできます。このコマンドの出力には、 システムコールの名称のほか、そこで指定したパラメータ (括弧内) や戻り値など が含まれています。

新しいコマンドを起動してシステムコールの追跡を行なうには、コマンドラインの 冒頭に strace と入力してから、あとは通常通りのコマンド ラインを入力します:

tux@mercury:~> strace ls
execve("/bin/ls", ["ls"], [/* 52 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x618000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) \
	= 0x7f9848667000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) \
	= 0x7f9848666000
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=200411, ...}) = 0
mmap(NULL, 200411, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f9848635000
close(3)                                = 0
open("/lib64/librt.so.1", O_RDONLY)     = 3
[...]
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) \
= 0x7fd780f79000
write(1, "Desktop\nDocuments\nbin\ninst-sys\n", 31Desktop
Documents
bin
inst-sys
) = 31
close(1)                                = 0
munmap(0x7fd780f79000, 4096)            = 0
close(2)                                = 0
exit_group(0)                           = ?

既に起動済みのプロセスに対して strace を設定するには、 -p オプションを利用して監視したいプロセスのプロセス ID (PID) を指定する必要があります:

tux@mercury:~> strace -p `pidof mysqld`
Process 2868 attached - interrupt to quit
select(15, [13 14], NULL, NULL, NULL)   = 1 (in [14])
fcntl(14, F_SETFL, O_RDWR|O_NONBLOCK)   = 0
accept(14, {sa_family=AF_FILE, NULL}, [2]) = 31
fcntl(14, F_SETFL, O_RDWR)              = 0
getsockname(31, {sa_family=AF_FILE, path="/var/run/mysql"}, [28]) = 0
fcntl(31, F_SETFL, O_RDONLY)            = 0
fcntl(31, F_GETFL)                      = 0x2 (flags O_RDWR)
fcntl(31, F_SETFL, O_RDWR|O_NONBLOCK)   = 0
[...]
setsockopt(31, SOL_IP, IP_TOS, [8], 4)  = -1 EOPNOTSUPP (Operation \
not supported)
clone(child_stack=0x7fd1864801f0, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_ \
FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM|CLONE_SETTLS|CLONE_ \
PARENT_SETTID|CLONE_CHILD_CLEARTID, parent_tidptr=0x7fd1864809e0, \
tls=0x7fd186480910, child_tidptr=0x7fd1864809e0) = 21993
select(15, [13 14], NULL, NULL, NULL

-e オプションでは複数のサブオプションやパラメータを 指定することができます。たとえばファイルを開く処理や書き込む処理だけ を追跡するには、下記のように実行します:

tux@mercury:~> strace -e trace=open,write ls ~
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY)       = 3
open("/lib64/librt.so.1", O_RDONLY)      = 3
open("/lib64/libselinux.so.1", O_RDONLY) = 3
open("/lib64/libacl.so.1", O_RDONLY)     = 3
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY)       = 3
open("/lib64/libpthread.so.0", O_RDONLY) = 3
[...]
open("/usr/lib/locale/cs_CZ.utf8/LC_CTYPE", O_RDONLY) = 3
open(".", O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_DIRECTORY|O_CLOEXEC) = 3
write(1, "addressbook.db.bak\nbin\ncxoffice\n"..., 311) = 311

ネットワーク関連のシステムコールだけを追跡するには、 -e trace=network と指定します:

tux@mercury:~> strace -e trace=network -p 26520
Process 26520 attached - interrupt to quit
socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, 0)         = 50
bind(50, {sa_family=AF_NETLINK, pid=0, groups=00000000}, 12) = 0
getsockname(50, {sa_family=AF_NETLINK, pid=26520, groups=00000000}, \
[12]) = 0
sendto(50, "\24\0\0\0\26\0\1\3~p\315K\0\0\0\0\0\0\0\0", 20, 0,
{sa_family=AF_NETLINK, pid=0, groups=00000000}, 12) = 20
[...]

-c オプションを指定すると、それぞれのシステムコールに 費やした時間が計算されるようになります:

tux@mercury:~> strace -c find /etc -name xorg.conf
/etc/X11/xorg.conf
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 32.38    0.000181         181         1           execve
 22.00    0.000123           0       576           getdents64
 19.50    0.000109           0       917        31 open
 19.14    0.000107           0       888           close
  4.11    0.000023           2        10           mprotect
  0.00    0.000000           0         1           write
[...]
  0.00    0.000000           0         1           getrlimit
  0.00    0.000000           0         1           arch_prctl
  0.00    0.000000           0         3         1 futex
  0.00    0.000000           0         1           set_tid_address
  0.00    0.000000           0         4           fadvise64
  0.00    0.000000           0         1           set_robust_list
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    0.000559                  3633        33 total

特定のプロセスに対して、それらの子プロセスもあわせて監視するように するには、 -f を指定します:

tux@mercury:~> strace -f rcapache2 status
execve("/usr/sbin/rcapache2", ["rcapache2", "status"], [/* 81 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x69e000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) \
= 0x7f3bb553b000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) \
= 0x7f3bb553a000
[...]
[pid  4823] rt_sigprocmask(SIG_SETMASK, [],  <unfinished ...>
[pid  4822] close(4 <unfinished ...>
[pid  4823] <... rt_sigprocmask resumed> NULL, 8) = 0
[pid  4822] <... close resumed> )       = 0
[...]
[pid  4825] mprotect(0x7fc42cbbd000, 16384, PROT_READ) = 0
[pid  4825] mprotect(0x60a000, 4096, PROT_READ) = 0
[pid  4825] mprotect(0x7fc42cde4000, 4096, PROT_READ) = 0
[pid  4825] munmap(0x7fc42cda2000, 261953) = 0
[...]
[pid  4830] munmap(0x7fb1fff10000, 261953) = 0
[pid  4830] rt_sigprocmask(SIG_BLOCK, NULL, [], 8) = 0
[pid  4830] open("/dev/tty", O_RDWR|O_NONBLOCK) = 3
[pid  4830] close(3)
[...]
read(255, "\n\n# Inform the caller not only v"..., 8192) = 73
rt_sigprocmask(SIG_BLOCK, NULL, [], 8)  = 0
rt_sigprocmask(SIG_BLOCK, NULL, [], 8)  = 0
exit_group(0)

strace の出力を分析する必要がある場合や、出力される メッセージが長すぎるため、コンソールで直接確認するのが困難である場合は、 -o オプションをお使いください。この場合は、プロセスへの 接続や接続解除のメッセージなど、不要な情報は省略されます。これらの メッセージ (通常は標準出力に出力されます) を省略するには、 -q を指定します。また、各行に対してタイムスタンプを 表示したい場合は、 -t を使用します:

tux@mercury:~> strace -t -o strace_sleep.txt sleep 1; more strace_sleep.txt
08:44:06 execve("/bin/sleep", ["sleep", "1"], [/* 81 vars */]) = 0
08:44:06 brk(0)                         = 0x606000
08:44:06 mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, \
-1, 0) = 0x7f8e78cc5000
[...]
08:44:06 close(3)                       = 0
08:44:06 nanosleep({1, 0}, NULL)        = 0
08:44:07 close(1)                       = 0
08:44:07 close(2)                       = 0
08:44:07 exit_group(0)                  = ?

strace の動作と出力形式は幅広い範囲でカスタマイズが可能です。詳しくは 関連するマニュアルページ (man 1 strace) をお読みください。

ltrace はプロセスに対する動的なライブラリ呼び出しを 追跡します。 strace に似た方法を使用するもので、 パラメータの多くも似通っていたり、全く同じ意味であったりします。既定では ltrace は /etc/ltrace.conf または ~/.ltrace.conf にある設定ファイルを使用します。 -F 設定ファイル を使用する ことで、独自の設定ファイルを指定することもできます。

ライブラリの呼び出しに加えて、 ltrace では -S オプションでシステムコールを同時に追跡することもできます:

tux@mercury:~> ltrace -S -o ltrace_find.txt find /etc -name \
xorg.conf; more ltrace_find.txt
SYS_brk(NULL)                                              = 0x00628000
SYS_mmap(0, 4096, 3, 34, 0xffffffff)                       = 0x7f1327ea1000
SYS_mmap(0, 4096, 3, 34, 0xffffffff)                       = 0x7f1327ea0000
[...]
fnmatch("xorg.conf", "xorg.conf", 0)                       = 0
free(0x0062db80)                                           = <void>
__errno_location()                                         = 0x7f1327e5d698
__ctype_get_mb_cur_max(0x7fff25227af0, 8192, 0x62e020, -1, 0) = 6
__ctype_get_mb_cur_max(0x7fff25227af0, 18, 0x7f1327e5d6f0, 0x7fff25227af0,
0x62e031) = 6
__fprintf_chk(0x7f1327821780, 1, 0x420cf7, 0x7fff25227af0, 0x62e031
<unfinished ...>
SYS_fstat(1, 0x7fff25227230)                               = 0
SYS_mmap(0, 4096, 3, 34, 0xffffffff)                       = 0x7f1327e72000
SYS_write(1, "/etc/X11/xorg.conf\n", 19)                   = 19
[...]

-e オプションを利用することで、追跡するイベントの種類を 変更することができます。下記の例では、 fnmatch と strlen の関数に関連したライブラリ呼び出しについて 表示を行なっています:

tux@mercury:~> ltrace -e fnmatch,strlen find /etc -name xorg.conf
[...]
fnmatch("xorg.conf", "xorg.conf", 0)             = 0
strlen("Xresources")                             = 10
strlen("Xresources")                             = 10
strlen("Xresources")                             = 10
fnmatch("xorg.conf", "Xresources", 0)            = 1
strlen("xorg.conf.install")                      = 17
[...]

特定のライブラリに含まれるシンボルだけを表示するには、 -l ライブラリへのパス を 使用します:

tux@mercury:~> ltrace -l /lib64/librt.so.1 sleep 1
clock_gettime(1, 0x7fff4b5c34d0, 0, 0, 0)                  = 0
clock_gettime(1, 0x7fff4b5c34c0, 0xffffffffff600180, -1, 0) = 0
+++ exited (status 0) +++

-n 空白数 を指定することで、 それぞれ再帰的に呼び出されているライブラリ呼び出しについて、それらを インデント表示させることができます。これによって、出力を読みやすく することができます。

Valgrind はお買いのプログラムに対してデバッグやプロファイル機能を提供 するツール集で、高速にエラーもなく動作できる仕組みです。 Valgrind は メモリ管理やスレッド処理に関する問題を検出することができるほか、新しい デバッグツールを構築する際のフレームワークとしても利用することができます。

tux@mercury:~> valgrind --tool=memcheck find ~ -name .bashrc
[...]
==6558== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
==6558==    at 0x400AE79: _dl_relocate_object (in /lib64/ld-2.11.1.so)
==6558==    by 0x4003868: dl_main (in /lib64/ld-2.11.1.so)
[...]
==6558== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
==6558==    at 0x400AE82: _dl_relocate_object (in /lib64/ld-2.11.1.so)
==6558==    by 0x4003868: dl_main (in /lib64/ld-2.11.1.so)
[...]
==6558== ERROR SUMMARY: 2 errors from 2 contexts (suppressed: 0 from 0)
==6558== malloc/free: in use at exit: 2,228 bytes in 8 blocks.
==6558== malloc/free: 235 allocs, 227 frees, 489,675 bytes allocated.
==6558== For counts of detected errors, rerun with: -v
==6558== searching for pointers to 8 not-freed blocks.
==6558== checked 122,584 bytes.
==6558== 
==6558== LEAK SUMMARY:
==6558==    definitely lost: 0 bytes in 0 blocks.
==6558==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks.
==6558==    still reachable: 2,228 bytes in 8 blocks.
==6558==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks.
==6558== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory.