straceでシステムコールをトレース

2012-05-17

straceとは

straceはシステムコールの呼び出しをトレースするコマンドです。

特にソースコードを変更せずに、コマンドで指定するだけなので気軽に使えます。

今回はstraceを使ってシステムコールの呼び出しをトレースする方法を紹介します。

下ごしらえ

まずはトレース対象となる実行形式を作ります。

main.cとして以下のコードを保存します。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  printf("printf called!\n");
  return 0;
}

コンパイルします。

$ gcc main.c

コンパイルが完了したので実行してみましょう。

$ ./a.out
printf called!

無事に実行されました。

straceを使う

それでは準備ができましたので本題のstraceを使ってみましょう。

straceの引数として実行形式を指定します。

$ strace ./a.out > /dev/null
execve("./a.out", ["./a.out"], [/* 40 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0xa83000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f53eac43000
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=45084, ...}) = 0
mmap(NULL, 45084, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f53eac37000
close(3)                                = 0
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY)      = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\360\355\1\275:\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1908792, ...}) = 0
mmap(0x3abd000000, 3733672, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3abd000000
mprotect(0x3abd186000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x3abd386000, 20480, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x186000) = 0x3abd386000
mmap(0x3abd38b000, 18600, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x3abd38b000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f53eac36000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f53eac35000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f53eac34000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f53eac35700) = 0
mprotect(0x3abd386000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x3abca1f000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f53eac37000, 45084)           = 0
fstat(1, {st_mode=S_IFCHR|0666, st_rdev=makedev(1, 3), ...}) = 0
ioctl(1, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, 0x7fff04334260) = -1 ENOTTY (Inappropriate ioctl for device)
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f53eac42000
write(1, "printf called!\n", 15)        = 15
exit_group(0)                           = ?

単にprintfを呼び出しただけなのにこんなにも出力されました。

単にprintfを呼び出すのにこれだけのシステムコールが呼ばれているわけです。

printfの内部でよばれているシステムコールはwriteなので、wtiteだけ抜き出したい場合には次のように-eオプションでwriteを指定します。

$ strace -e write  ./a.out > /dev/null
write(1, "printf called!\n", 15)        = 15

writeだけが表示されていますね。

まとめ

今回はstraceを使って関数の呼び出しをトレースする方法を紹介しました。

どんなシステムコールが呼び出されているかを簡単に確認できます。

呼び出されるシステムコールがわかると内部でどんな動作をしているのかを探る重要な手がかりとなります。

ご質問等、何かありましたらこちらへ。