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Strace
strace es una utilidad que nos puede ayudar en la comprobación de errores y cuellos de botella en procesos en el sistema operativo GNU/Linux. La misma sirve para monitorear las llamadas al sistema usadas por un determinado programa, todas las señales que este recibe y cuando tiempo toma cada llamada. Esto es posible por una característica del núcleo linux llamada ptrace.
Se puede arrancar junto al programa al que se le efectúa el trace, imprime la lista de llamadas al sistema que dicho programa ejecuta. Es útil para averiguar la causa del fallo de un programa determinado porque informa de situaciones en las que por ejemplo, el programa está intentando acceder a un fichero que no existe o que no tiene permiso de lectura o tiempos de espera muy altos al intentar obtener un servicio remoto por red.
Uso
En simples palabras su ejecución más simple es strace -p pid
Si ejecutamos un strace al número de proceso del squid obtendríamos algo como esto
22118289675}}, {EPOLLOUT, {u32=227, u64=227}}, {EPOLLOUT, {u32=287, u64=287}}}, 256, 10) = 5
gettimeofday({1266513451, 218933}, NULL) = 0
write(299, "HTTP/1.0 200 OK\r\nServer: Apache/"..., 558) = 558
msgsnd(65536, {3, "\316\254H\0\245o\257\1\330\300\325\v\0\20\0\0\5\2\0\0\377\377\377\377\0\0\0\0"}, 28, IPC_NOWAIT) = 0
epoll_ctl(4, EPOLL_CTL_MOD, 299, {EPOLLIN|EPOLLERR|EPOLLHUP, {u32=299, u64=299}}) = 0
accept(94, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(40369), sin_addr=inet_addr("192.168.16.2")}, [16]) = 418
getsockname(418, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(8080), sin_addr=inet_addr("192.168.2.100")}, [16]) = 0
fcntl64(418, F_GETFL) = 0x2 (flags O_RDWR)
fcntl64(418, F_SETFD, FD_CLOEXEC|0x2) = 0
fcntl64(418, F_GETFL) = 0x2 (flags O_RDWR)
fcntl64(418, F_SETFL, O_RDWR|O_NONBLOCK) = 0
epoll_ctl(4, EPOLL_CTL_ADD, 418, {EPOLLIN|EPOLLERR|EPOLLHUP, {u32=418, u64=578448656441541026}}) = 0
accept(94, 0xbfe9e758, [16]) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
read(267, "UBX cayu16@hotmail.com 1 "..., 65535) = 442
epoll_ctl(4, EPOLL_CTL_MOD, 229, {EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLERR|EPOLLHUP, {u32=229, u64=578448763815723237}}) = 0
write(227, "GIF89a\t\0\27\0\263\0\0\0\0\0\377\377\377\377\377\373\376\346\0\376\352+\376\353/\376"..., 111) = 111
write(7, "1266513451.218 19 10.248.2.1"..., 139) = 139
Esto es útil por ejemplo si creemos que los helpers de autenticación no se están ejecutando correctamente
f = hace un traceo del proceso y de sus forks
p = numero de PID (process ID)
strace -fp PID
strace -fp processID -o outputfile
r = agregar timestamp a cada línea
strace -fp processID -o outputfile -r
Ejemplo de ejecución
Podemos tomar este código : https://gist.github.com/nolim1t/126991
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <netinet/tcp.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <netdb.h> int socket_connect(char *host, in_port_t port){ struct hostent *hp; struct sockaddr_in addr; int on = 1, sock; if((hp = gethostbyname(host)) == NULL){ herror("gethostbyname"); exit(1); } bcopy(hp->h_addr, &addr.sin_addr, hp->h_length); addr.sin_port = htons(port); addr.sin_family = AF_INET; sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); setsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (const char *)&on, sizeof(int)); if(sock == -1){ perror("setsockopt"); exit(1); } if(connect(sock, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr_in)) == -1){ perror("connect"); exit(1); } return sock; } #define BUFFER_SIZE 1024 int main(int argc, char *argv[]){ int fd; char buffer[BUFFER_SIZE]; if(argc < 3){ fprintf(stderr, "Usage: %s <hostname> <port>\n", argv[0]); exit(1); } fd = socket_connect(argv[1], atoi(argv[2])); write(fd, "GET /\r\n", strlen("GET /\r\n")); // write(fd, char[]*, len); bzero(buffer, BUFFER_SIZE); while(read(fd, buffer, BUFFER_SIZE - 1) != 0){ fprintf(stderr, "%s", buffer); bzero(buffer, BUFFER_SIZE); } shutdown(fd, SHUT_RDWR); close(fd); return 0; }
Para compilarlo procederemos a ejecutar gcc:
gcc socket.c -o socket
Strace nos mostrará muchos datos, como llamadas al sistema para imprimir datos en pantalla, files descriptors, llamadas a memoria etc. Si solo nos interesan las llamadas a funciones de red, podemos agregarle los siguientes argumentos -e trace=network,read,write o simplemente -e trace=network
00 strace -e trace=network,read,write ./socket cayu.com.ar 80
01 read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\360r\2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
02 read(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784) = 784
03 read(3, "\4\0\0\0\20\0\0\0\5\0\0\0GNU\0\2\0\0\300\4\0\0\0\3\0\0\0\0\0\0\0", 32) = 32
04 read(3, "\4\0\0\0\24\0\0\0\3\0\0\0GNU\0q7?\324>\326\250>\n\253\230<:\227\0362"..., 68) = 68
05 read(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784) = 784
06 read(3, "\4\0\0\0\20\0\0\0\5\0\0\0GNU\0\2\0\0\300\4\0\0\0\3\0\0\0\0\0\0\0", 32) = 32
07 read(3, "\4\0\0\0\24\0\0\0\3\0\0\0GNU\0q7?\324>\326\250>\n\253\230<:\227\0362"..., 68) = 68
08 read(3, "# The \"order\" line is only used "..., 4096) = 92
09 read(3, "", 4096) = 0
10 read(3, "# Generated by NetworkManager\nna"..., 4096) = 52
11 read(3, "", 4096) = 0
12 socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, 0) = 3
13 connect(3, {sa_family=AF_UNIX, sun_path="/var/run/nscd/socket"}, 110) = -1 ENOENT (No existe el archivo o el directorio)
14 socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, 0) = 3
15 connect(3, {sa_family=AF_UNIX, sun_path="/var/run/nscd/socket"}, 110) = -1 ENOENT (No existe el archivo o el directorio)
16 read(3, "# /etc/nsswitch.conf\n#\n# Example"..., 4096) = 542
17 read(3, "", 4096) = 0
18 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\3005\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
19 read(3, "127.0.0.1\tlocalhost\n127.0.1.1\tt4"..., 4096) = 303
20 read(3, "", 4096) = 0
21 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0000\16\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
22 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0@G\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
23 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0 #\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
24 socket(AF_INET, SOCK_DGRAM|SOCK_CLOEXEC|SOCK_NONBLOCK, IPPROTO_IP) = 3
25 setsockopt(3, SOL_IP, IP_RECVERR, [1], 4) = 0
26 connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("127.0.0.53")}, 16) = 0
27 sendto(3, "\334f\1\0\0\1\0\0\0\0\0\0\4cayu\3com\2ar\0\0\1\0\1", 29, MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 29
28 recvfrom(3, "\334f\201\200\0\1\0\1\0\0\0\0\4cayu\3com\2ar\0\0\1\0\1\300\f\0"..., 1024, 0, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("127.0.0.53")}, [28->16]) = 45
29 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) = 3
30 setsockopt(3, SOL_TCP, TCP_NODELAY, [1], 4) = 0
31 connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(80), sin_addr=inet_addr("69.61.93.142")}, 16) = 0
32 write(3, "GET /\r\n", 7) = 7
33 read(3, "<html>\r\n<head><title>301 Moved P"..., 1023) = 178
34 write(2, "<html>\r\n<head><title>301 Moved P"..., 178<html>
35 <head><title>301 Moved Permanently</title></head>
36 <body bgcolor="white">
37 <center><h1>301 Moved Permanently</h1></center>
38 <hr><center>nginx</center>
39 </body>
40 </html>
41 ) = 178
42 read(3, "", 1023) = 0
43 shutdown(3, SHUT_RDWR) = 0
44 +++ exited with 0 +++
45
En la línea 00 podemos ver el comando completo, vemos llamadas al DNS en varios read y un connect en la línea 26 para efectivamente realizar la consulta, la resolución del nombre en la línea 28 y efectivamente el connect de lo que queremos obtener en la línea 31, el GET que enviamos en la línea 32, su lectura y su escritura en pantalla.
Si por ejemplo solo queremos ver los system calls open, close, read, y write podemos proceder de la siguiente forma :
strace -e trace=open,close,read,write ./socket cayu.com.ar 80 close(3) = 0 read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\360r\2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832 read(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784) = 784 read(3, "\4\0\0\0\20\0\0\0\5\0\0\0GNU\0\2\0\0\300\4\0\0\0\3\0\0\0\0\0\0\0", 32) = 32 read(3, "\4\0\0\0\24\0\0\0\3\0\0\0GNU\0q7?\324>\326\250>\n\253\230<:\227\0362"..., 68) = 68 read(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784) = 784 read(3, "\4\0\0\0\20\0\0\0\5\0\0\0GNU\0\2\0\0\300\4\0\0\0\3\0\0\0\0\0\0\0", 32) = 32 read(3, "\4\0\0\0\24\0\0\0\3\0\0\0GNU\0q7?\324>\326\250>\n\253\230<:\227\0362"..., 68) = 68 close(3) = 0 read(3, "# The \"order\" line is only used "..., 4096) = 92 read(3, "", 4096) = 0 close(3) = 0 read(3, "# Generated by NetworkManager\nna"..., 4096) = 52 read(3, "", 4096) = 0 close(3) = 0 close(3) = 0 close(3) = 0 read(3, "# /etc/nsswitch.conf\n#\n# Example"..., 4096) = 542 read(3, "", 4096) = 0 close(3) = 0 close(3) = 0 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\3005\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832 close(3) = 0 read(3, "127.0.0.1\tlocalhost\n127.0.1.1\tt4"..., 4096) = 303 read(3, "", 4096) = 0 close(3) = 0 close(3) = 0 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0000\16\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832 close(3) = 0 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0@G\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832 close(3) = 0 close(3) = 0 read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0 #\0\0\0\0\0\0"..., 832) = 832 close(3) = 0 close(3) = 0 write(3, "GET /\r\n", 7) = 7 read(3, "<html>\r\n<head><title>301 Moved P"..., 1023) = 178 write(2, "<html>\r\n<head><title>301 Moved P"..., 178<html> <head><title>301 Moved Permanently</title></head> <body bgcolor="white"> <center><h1>301 Moved Permanently</h1></center> <hr><center>nginx</center> </body> </html> ) = 178 read(3, "", 1023) = 0 close(3) = 0 +++ exited with 0 +++
Estadísticas de las llamadas :
strace -c ./socket cayu.com.ar 80 <html> <head><title>301 Moved Permanently</title></head> <body bgcolor="white"> <center><h1>301 Moved Permanently</h1></center> <hr><center>nginx</center> </body> </html> % time seconds usecs/call calls errors syscall ------ ----------- ----------- --------- --------- ---------------- 24,08 0,000164 82 2 write 22,76 0,000155 7 21 read 16,45 0,000112 112 1 shutdown 12,92 0,000088 22 4 2 connect 8,37 0,000057 3 17 close 4,55 0,000031 31 1 sendto 2,79 0,000019 4 4 socket 2,35 0,000016 8 2 poll 2,06 0,000014 3 4 munmap 1,91 0,000013 6 2 setsockopt 0,88 0,000006 6 1 ioctl 0,88 0,000006 6 1 recvfrom 0,00 0,000000 0 1 stat 0,00 0,000000 0 13 fstat 0,00 0,000000 0 8 lseek 0,00 0,000000 0 26 mmap 0,00 0,000000 0 9 mprotect 0,00 0,000000 0 3 brk 0,00 0,000000 0 1 1 access 0,00 0,000000 0 1 execve 0,00 0,000000 0 1 uname 0,00 0,000000 0 2 1 arch_prctl 0,00 0,000000 0 13 openat ------ ----------- ----------- --------- --------- ---------------- 100.00 0,000681 138 4 total
Extras y referencias útiles
A veces también puede servirnos ltrace, que es una utilidad de depuración, que se usa para mostrar las llamadas que una aplicación de espacio de usuario hace a las bibliotecas compartidas. Pero eso es para otra nota.