]> granicus.if.org Git - strace/blob - strace.1
2003-01-21 Roland McGrath <roland@redhat.com>
[strace] / strace.1
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2 .\" Copyright (c) 1993 Branko Lankester <branko@hacktic.nl>
3 .\" Copyright (c) 1993, 1994, 1995, 1996 Rick Sladkey <jrs@world.std.com>
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23 .\" DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
24 .\" THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
25 .\" (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
26 .\" THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
27 .\"
28 .\"     $Id$
29 .\"
30 .de CW
31 .sp
32 .nf
33 .ft CW
34 ..
35 .de CE
36 .ft R
37 .fi
38 .sp
39 ..
40 .TH STRACE 1 "2003-01-21"
41 .SH NAME
42 strace \- trace system calls and signals
43 .SH SYNOPSIS
44 .B strace
45 [
46 .B \-dffhiqrtttTvxx
47 ]
48 [
49 .BI \-a column
50 ]
51 [
52 .BI \-e expr
53 ]
54 \&...
55 [
56 .BI \-o file
57 ]
58 [
59 .BI \-p pid
60 ]
61 \&...
62 [
63 .BI \-s strsize
64 ]
65 [
66 .BI \-u username
67 ]
68 [
69 .BI \-E var=val
70 ]
71 \&...
72 [
73 .BI \-E var
74 ]
75 \&...
76 [
77 .I command
78 [
79 .I arg
80 \&...
81 ]
82 ]
83 .sp
84 .B strace
85 .B \-c
86 [
87 .BI \-e expr
88 ]
89 \&...
90 [
91 .BI \-O overhead
92 ]
93 [
94 .BI \-S sortby
95 ]
96 [
97 .I command
98 [
99 .I arg
100 \&...
101 ]
102 ]
103 .SH DESCRIPTION
104 .IX "strace command" "" "\fLstrace\fR command"
105 .LP
106 In the simplest case
107 .B strace
108 runs the specified
109 .I command
110 until it exits.
111 It intercepts and records the system calls which are called
112 by a process and the signals which are received by a process.
113 The name of each system call, its arguments and its return value
114 are printed on standard error or to the file specified with the
115 .B \-o
116 option.
117 .LP
118 .B strace
119 is a useful diagnostic, instructional, and debugging tool.
120 System adminstrators, diagnosticians and trouble-shooters will find
121 it invaluable for solving problems with
122 programs for which the source is not readily available since
123 they do not need to be recompiled in order to trace them.
124 Students, hackers and the overly-curious will find that
125 a great deal can be learned about a system and its system calls by
126 tracing even ordinary programs.  And programmers will find that
127 since system calls and signals are events that happen at the user/kernel
128 interface, a close examination of this boundary is very
129 useful for bug isolation, sanity checking and
130 attempting to capture race conditions.
131 .LP
132 Each line in the trace contains the system call name, followed
133 by its arguments in parentheses and its return value.
134 An example from stracing the command ``cat /dev/null'' is:
135 .CW
136 open("/dev/null", O_RDONLY) = 3
137 .CE
138 Errors (typically a return value of \-1) have the errno symbol
139 and error string appended.
140 .CW
141 open("/foo/bar", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
142 .CE
143 Signals are printed as a signal symbol and a signal string.
144 An excerpt from stracing and interrupting the command ``sleep 666'' is:
145 .CW
146 sigsuspend([] <unfinished ...>
147 --- SIGINT (Interrupt) ---
148 +++ killed by SIGINT +++
149 .CE
150 Arguments are printed in symbolic form with a passion.
151 This example shows the shell peforming ``>>xyzzy'' output redirection:
152 .CW
153 open("xyzzy", O_WRONLY|O_APPEND|O_CREAT, 0666) = 3
154 .CE
155 Here the three argument form of open is decoded by breaking down the
156 flag argument into its three bitwise-OR constituents and printing the
157 mode value in octal by tradition.  Where traditional or native
158 usage differs from ANSI or POSIX, the latter forms are preferred.
159 In some cases,
160 .B strace
161 output has proven to be more readable than the source.
162 .LP
163 Structure pointers are dereferenced and the members are displayed
164 as appropriate.  In all cases arguments are formatted in the most C-like
165 fashion possible.
166 For example, the essence of the command ``ls \-l /dev/null'' is captured as:
167 .CW
168 lstat("/dev/null", {st_mode=S_IFCHR|0666, st_rdev=makedev(1, 3), ...}) = 0
169 .CE
170 Notice how the `struct stat' argument is dereferenced and how each member is
171 displayed symbolically.  In particular, observe how the st_mode member
172 is carefully decoded into a bitwise-OR of symbolic and numeric values.
173 Also notice in this example that the first argument to lstat is an input
174 to the system call and the second argument is an output.  Since output
175 arguments are not modified if the system call fails, arguments may not
176 always be dereferenced.  For example, retrying the ``ls \-l'' example
177 with a non-existent file produces the following line:
178 .CW
179 lstat("/foo/bar", 0xb004) = -1 ENOENT (No such file or directory)
180 .CE
181 In this case the porch light is on but nobody is home.
182 .LP
183 Character pointers are dereferenced and printed as C strings.
184 Non-printing characters in strings are normally represented by
185 ordinary C escape codes.
186 Only the first
187 .I strsize
188 (32 by default) bytes of strings are printed;
189 longer strings have an ellipsis appended following the closing quote.
190 Here is a line from ``ls \-l'' where the
191 .B getpwuid
192 library routine is reading the password file:
193 .CW
194 read(3, "root::0:0:System Administrator:/"..., 1024) = 422
195 .CE
196 While structures are annotated using curly braces, simple pointers
197 and arrays are printed using square brackets with commas separating
198 elements.  Here is an example from the command ``id'' on a system with
199 supplementary group ids:
200 .CW
201 getgroups(32, [100, 0]) = 2
202 .CE
203 On the other hand, bit-sets are also shown using square brackets
204 but set elements are separated only by a space.  Here is the shell
205 preparing to execute an external command:
206 .CW
207 sigprocmask(SIG_BLOCK, [CHLD TTOU], []) = 0
208 .CE
209 Here the second argument is a bit-set of two signals, SIGCHLD and SIGTTOU.
210 In some cases the bit-set is so full that printing out the unset
211 elements is more valuable.  In that case, the bit-set is prefixed by
212 a tilde like this:
213 .CW
214 sigprocmask(SIG_UNBLOCK, ~[], NULL) = 0
215 .CE
216 Here the second argument represents the full set of all signals.
217 .SH OPTIONS
218 .TP 12
219 .TP
220 .B \-c
221 Count time, calls, and errors for each system call and report a
222 summary on program exit.
223 .TP
224 .B \-d
225 Show some debugging output of
226 .B strace
227 itself on the standard error.
228 .TP
229 .B \-f
230 Trace child processes as they are created by currently traced
231 processes as a result of the
232 .BR fork (2)
233 system call.  The new process is
234 attached to as soon as its pid is known (through the return value of
235 .BR fork (2)
236 in the parent process). This means that such children may run
237 uncontrolled for a while (especially in the case of a
238 .BR vfork (2)),
239 until the parent is scheduled again to complete its
240 .RB ( v ) fork (2)
241 call.
242 If the parent process decides to
243 .BR wait (2)
244 for a child that is currently
245 being traced, it is suspended until an appropriate child process either
246 terminates or incurs a signal that would cause it to terminate (as
247 determined from the child's current signal disposition).
248 .TP
249 .B \-ff
250 If the
251 .B \-o
252 .I filename
253 option is in effect, each processes trace is written to
254 .I filename.pid
255 where pid is the numeric process id of each process.
256 .TP
257 .B \-F
258 Attempt to follow
259 .BR vfork s.
260 (On SunOS 4.x, this is accomplished with
261 some dynamic linking trickery.  On Linux, it requires some kernel
262 functionality not yet in the standard kernel.)  Otherwise,
263 .BR vfork s
264 will
265 not be followed even if
266 .B \-f
267 has been given.
268 .TP
269 .B \-h
270 Print the help summary.
271 .TP
272 .B \-i
273 Print the instruction pointer at the time of the system call.
274 .TP
275 .B \-q
276 Suppress messages about attaching, detaching etc.  This happens
277 automatically when output is redirected to a file and the command
278 is run directly instead of attaching.
279 .TP
280 .B \-r
281 Print a relative timestamp upon entry to each system call.  This
282 records the time difference between the beginning of successive
283 system calls.
284 .TP
285 .B \-t
286 Prefix each line of the trace with the time of day.
287 .TP
288 .B \-tt
289 If given twice, the time printed will include the microseconds.
290 .TP
291 .B \-ttt
292 If given thrice, the time printed will include the microseconds
293 and the leading portion will be printed as the number
294 of seconds since the epoch.
295 .TP
296 .B \-T
297 Show the time spent in system calls. This records the time
298 difference between the beginning and the end of each system call.
299 .TP
300 .B \-v
301 Print unabbreviated versions of environment, stat, termios, etc.
302 calls.  These structures are very common in calls and so the default
303 behavior displays a reasonable subset of structure members.  Use
304 this option to get all of the gory details.
305 .TP
306 .B \-V
307 Print the version number of
308 .BR strace .
309 .TP
310 .B \-x
311 Print all non-ASCII strings in hexadecimal string format.
312 .TP
313 .B \-xx
314 Print all strings in hexadecimal string format.
315 .TP
316 .BI "\-a " column
317 Align return values in a specific column (default column 40).
318 .TP
319 .BI "\-e " expr
320 A qualifying expression which modifies which events to trace
321 or how to trace them.  The format of the expression is:
322 .RS 15
323 .IP
324 [\fIqualifier\fB=\fR][\fB!\fR]\fIvalue1\fR[\fB,\fIvalue2\fR]...
325 .RE
326 .IP
327 where
328 .I qualifier
329 is one of
330 .BR trace ,
331 .BR abbrev ,
332 .BR verbose ,
333 .BR raw ,
334 .BR signal ,
335 .BR read ,
336 or
337 .B write
338 and
339 .I value
340 is a qualifier-dependent symbol or number.  The default
341 qualifier is
342 .BR trace .
343 Using an exclamation mark negates the set of values.  For example,
344 .B \-eopen
345 means literally
346 .B "\-e trace=open"
347 which in turn means trace only the
348 .B open
349 system call.  By contrast,
350 .B "\-etrace=!open"
351 means to trace every system call except
352 .BR open .
353 In addition, the special values
354 .B all
355 and
356 .B none
357 have the obvious meanings.
358 .IP
359 Note that some shells use the exclamation point for history
360 expansion even inside quoted arguments.  If so, you must escape
361 the exclamation point with a backslash.
362 .TP
363 .BI "\-e trace=" set
364 Trace only the specified set of system calls.  The
365 .B \-c
366 option is useful for determining which system calls might be useful
367 to trace.  For example,
368 .B trace=open,close,read,write
369 means to only
370 trace those four system calls.  Be careful when making inferences
371 about the user/kernel boundary if only a subset of system calls
372 are being monitored.  The default is
373 .BR trace=all .
374 .TP
375 .B "\-e trace=file"
376 Trace all system calls which take a file name as an argument.  You
377 can think of this as an abbreviation for
378 .BR "\-e\ trace=open,stat,chmod,unlink," ...
379 which is useful to seeing what files the process is referencing.
380 Furthermore, using the abbreviation will ensure that you don't
381 accidentally forget to include a call like
382 .B lstat
383 in the list.  Betchya woulda forgot that one.
384 .TP
385 .B "\-e trace=process"
386 Trace all system calls which involve process management.  This
387 is useful for watching the fork, wait, and exec steps of a process.
388 .TP
389 .B "\-e trace=network"
390 Trace all the network related system calls.
391 .TP
392 .B "\-e trace=signal"
393 Trace all signal related system calls.
394 .TP
395 .B "\-e trace=ipc"
396 Trace all IPC related system calls.
397 .TP
398 .BI "\-e abbrev=" set
399 Abbreviate the output from printing each member of large structures.
400 The default is
401 .BR abbrev=all .
402 The
403 .B \-v
404 option has the effect of
405 .BR abbrev=none .
406 .TP
407 .BI "\-e verbose=" set
408 Dereference structures for the specified set of system calls.  The
409 default is
410 .BR verbose=all .
411 .TP
412 .BI "\-e raw=" set
413 Print raw, undecoded arguments for the specifed set of system calls.
414 This option has the effect of causing all arguments to be printed
415 in hexadecimal.  This is mostly useful if you don't trust the
416 decoding or you need to know the actual numeric value of an
417 argument.
418 .TP
419 .BI "\-e signal=" set
420 Trace only the specified subset of signals.  The default is
421 .BR signal=all .
422 For example,
423 .B signal=!SIGIO
424 (or
425 .BR signal=!io )
426 causes SIGIO signals not to be traced.
427 .TP
428 .BI "\-e read=" set
429 Perform a full hexadecimal and ASCII dump of all the data read from
430 file descriptors listed in the specified set.  For example, to see
431 all input activity on file descriptors 3 and 5 use
432 .BR "\-e read=3,5" .
433 Note that this is independent from the normal tracing of the
434 .BR read (2)
435 system call which is controlled by the option
436 .BR "\-e trace=read" .
437 .TP
438 .BI "\-e write=" set
439 Perform a full hexadecimal and ASCII dump of all the data written to
440 file descriptors listed in the specified set.  For example, to see
441 all output activity on file descriptors 3 and 5 use
442 .BR "\-e write=3,5" .
443 Note that this is independent from the normal tracing of the
444 .BR write (2)
445 system call which is controlled by the option
446 .BR "\-e trace=write" .
447 .TP
448 .BI "\-o " filename
449 Write the trace output to the file
450 .I filename
451 rather than to stderr.
452 Use
453 .I filename.pid
454 if
455 .B \-ff
456 is used.
457 If the argument begins with `|' or with `!' then the rest of the
458 argument is treated as a command and all output is piped to it.
459 This is convenient for piping the debugging output to a program
460 without affecting the redirections of executed programs.
461 .TP
462 .BI "\-O " overhead
463 Set the overhead for tracing system calls to
464 .I overhead
465 microseconds.
466 This is useful for overriding the default heuristic for guessing
467 how much time is spent in mere measuring when timing system calls using
468 the
469 .B \-c
470 option.  The acuracy of the heuristic can be gauged by timing a given
471 program run without tracing (using
472 .BR time (1))
473 and comparing the accumulated
474 system call time to the total produced using
475 .BR \-c .
476 .TP
477 .BI "\-p " pid
478 Attach to the process with the process
479 .SM ID
480 .I pid
481 and begin tracing.
482 The trace may be terminated
483 at any time by a keyboard interrupt signal (\c
484 .SM CTRL\s0-C).
485 .B strace
486 will respond by detaching itself from the traced process(es)
487 leaving it (them) to continue running.
488 Multiple
489 .B \-p
490 options can be used to attach to up to 32 processes in addition to
491 .I command
492 (which is optional if at least one
493 .B \-p
494 option is given).
495 .TP
496 .BI "\-s " strsize
497 Specify the maximum string size to print (the default is 32).  Note
498 that filenames are not considered strings and are always printed in
499 full.
500 .TP
501 .BI "\-S " sortby
502 Sort the output of the histogram printed by the
503 .B \-c
504 option by the specified critereon.  Legal values are
505 .BR time ,
506 .BR calls ,
507 .BR name ,
508 and
509 .B nothing
510 (default
511 .BR time ).
512 .TP
513 .BI "\-u " username
514 Run command with the user \s-1ID\s0, group \s-2ID\s0, and
515 supplementary groups of
516 .IR username .
517 This option is only useful when running as root and enables the
518 correct execution of setuid and/or setgid binaries.
519 Unless this option is used setuid and setgid programs are executed
520 without effective privileges.
521 .TP
522 .BI "\-E " var=val
523 Run command with
524 .IR var=val
525 in its list of environment variables.
526 .TP
527 .BI "\-E " var
528 Remove
529 .IR var
530 from the inherited list of environment variables before passing it on to
531 the command.
532 .SH "SETUID INSTALLATION"
533 If
534 .B strace
535 is installed setuid to root then the invoking user will be able to
536 attach to and trace processes owned by any user.
537 In addition setuid and setgid programs will be executed and traced
538 with the correct effective privileges.
539 Since only users trusted with full root privileges should be allowed
540 to do these things,
541 it only makes sense to install
542 .B strace
543 as setuid to root when the users who can execute it are restricted
544 to those users who have this trust.
545 For example, it makes sense to install a special version of
546 .B strace
547 with mode `rwsr-xr--', user
548 .B root
549 and group
550 .BR trace ,
551 where members of the
552 .B trace
553 group are trusted users.
554 If you do use this feature, please remember to install
555 a non-setuid version of
556 .B strace
557 for ordinary lusers to use.
558 .SH "SEE ALSO"
559 .BR ptrace (2),
560 .BR proc (4),
561 .BR time (1),
562 .BR trace (1),
563 .BR truss (1)
564 .SH NOTES
565 It is a pity that so much tracing clutter is produced by systems
566 employing shared libraries.
567 .LP
568 It is instructive to think about system call inputs and outputs
569 as data-flow across the user/kernel boundary.  Because user-space
570 and kernel-space are separate and address-protected, it is
571 sometimes possible to make deductive inferences about process
572 behavior using inputs and outputs as propositions.
573 .LP
574 In some cases, a system call will differ from the documented behavior
575 or have a different name.  For example, on System V-derived systems
576 the true
577 .BR time (2)
578 system call does not take an argument and the
579 .B stat
580 function is called
581 .B xstat
582 and takes an extra leading argument.  These
583 discrepancies are normal but idiosyncratic characteristics of the
584 system call interface and are accounted for by C library wrapper
585 functions.
586 .LP
587 On some platforms a process that has a system call trace applied
588 to it with the
589 .B \-p
590 option will receive a
591 .BR \s-1SIGSTOP\s0 .
592 This signal may interrupt a system call that is not restartable.
593 This may have an unpredictable effect on the process
594 if the process takes no action to restart the system call.
595 .SH BUGS
596 Programs that use the
597 .I setuid
598 bit do not have
599 effective user
600 .SM ID
601 privileges while being traced.
602 .LP
603 A traced process ignores
604 .SM SIGSTOP
605 except on SVR4 platforms.
606 .LP
607 A traced process which tries to block SIGTRAP will be sent a SIGSTOP
608 in an attempt to force continuation of tracing.
609 .LP
610 A traced process runs slowly.
611 .LP
612 Traced processes which are descended from
613 .I command
614 may be left running after an interrupt signal (\c
615 .SM CTRL\s0-C).
616 .LP
617 On Linux, exciting as it would be, tracing the init process is forbidden.
618 .LP
619 The
620 .B \-i
621 option is weakly supported.
622 .SH HISTORY
623 .B strace
624 The original
625 .B strace
626 was written by Paul Kranenburg
627 for SunOS and was inspired by its trace utility.
628 The SunOS version of
629 .B strace
630 was ported to Linux and enhanced
631 by Branko Lankester, who also wrote the Linux kernel support.
632 Even though Paul released
633 .B strace
634 2.5 in 1992,
635 Branko's work was based on Paul's
636 .B strace
637 1.5 release from 1991.
638 In 1993, Rick Sladkey merged
639 .B strace
640 2.5 for SunOS and the second release of
641 .B strace
642 for Linux, added many of the features of
643 .BR truss (1)
644 from SVR4, and produced an
645 .B strace
646 that worked on both platforms.  In 1994 Rick ported
647 .B strace
648 to SVR4 and Solaris and wrote the
649 automatic configuration support.  In 1995 he ported
650 .B strace
651 to Irix
652 and tired of writing about himself in the third person.
653 .SH PROBLEMS
654 Problems with
655 .B strace
656 should be reported via the Debian Bug Tracking System,
657 or to the
658 .B strace
659 mailing list at <strace-devel@lists.sourceforge.net>.