]> granicus.if.org Git - strace/blob - strace.1
2004-09-03 Roland McGrath <roland@redhat.com>
[strace] / strace.1
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3 .\" Copyright (c) 1993, 1994, 1995, 1996 Rick Sladkey <jrs@world.std.com>
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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 administrators, 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 performing ``>>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 summary on
222 program exit.  On Linux, this attempts to show system time (CPU time spent
223 running in the kernel) independent of wall clock time.
224 .TP
225 .B \-d
226 Show some debugging output of
227 .B strace
228 itself on the standard error.
229 .TP
230 .B \-f
231 Trace child processes as they are created by currently traced
232 processes as a result of the
233 .BR fork (2)
234 system call.  The new process is
235 attached to as soon as its pid is known (through the return value of
236 .BR fork (2)
237 in the parent process). This means that such children may run
238 uncontrolled for a while (especially in the case of a
239 .BR vfork (2)),
240 until the parent is scheduled again to complete its
241 .RB ( v ) fork (2)
242 call.
243 If the parent process decides to
244 .BR wait (2)
245 for a child that is currently
246 being traced, it is suspended until an appropriate child process either
247 terminates or incurs a signal that would cause it to terminate (as
248 determined from the child's current signal disposition).
249 .TP
250 .B \-ff
251 If the
252 .B \-o
253 .I filename
254 option is in effect, each processes trace is written to
255 .I filename.pid
256 where pid is the numeric process id of each process.
257 .TP
258 .B \-F
259 Attempt to follow
260 .BR vfork s.
261 (On SunOS 4.x, this is accomplished with
262 some dynamic linking trickery.)
263 Otherwise,
264 .BR vfork s
265 will
266 not be followed even if
267 .B \-f
268 has been given.
269 .TP
270 .B \-h
271 Print the help summary.
272 .TP
273 .B \-i
274 Print the instruction pointer at the time of the system call.
275 .TP
276 .B \-q
277 Suppress messages about attaching, detaching etc.  This happens
278 automatically when output is redirected to a file and the command
279 is run directly instead of attaching.
280 .TP
281 .B \-r
282 Print a relative timestamp upon entry to each system call.  This
283 records the time difference between the beginning of successive
284 system calls.
285 .TP
286 .B \-t
287 Prefix each line of the trace with the time of day.
288 .TP
289 .B \-tt
290 If given twice, the time printed will include the microseconds.
291 .TP
292 .B \-ttt
293 If given thrice, the time printed will include the microseconds
294 and the leading portion will be printed as the number
295 of seconds since the epoch.
296 .TP
297 .B \-T
298 Show the time spent in system calls. This records the time
299 difference between the beginning and the end of each system call.
300 .TP
301 .B \-v
302 Print unabbreviated versions of environment, stat, termios, etc.
303 calls.  These structures are very common in calls and so the default
304 behavior displays a reasonable subset of structure members.  Use
305 this option to get all of the gory details.
306 .TP
307 .B \-V
308 Print the version number of
309 .BR strace .
310 .TP
311 .B \-x
312 Print all non-ASCII strings in hexadecimal string format.
313 .TP
314 .B \-xx
315 Print all strings in hexadecimal string format.
316 .TP
317 .BI "\-a " column
318 Align return values in a specific column (default column 40).
319 .TP
320 .BI "\-e " expr
321 A qualifying expression which modifies which events to trace
322 or how to trace them.  The format of the expression is:
323 .RS 15
324 .IP
325 [\fIqualifier\fB=\fR][\fB!\fR]\fIvalue1\fR[\fB,\fIvalue2\fR]...
326 .RE
327 .IP
328 where
329 .I qualifier
330 is one of
331 .BR trace ,
332 .BR abbrev ,
333 .BR verbose ,
334 .BR raw ,
335 .BR signal ,
336 .BR read ,
337 or
338 .B write
339 and
340 .I value
341 is a qualifier-dependent symbol or number.  The default
342 qualifier is
343 .BR trace .
344 Using an exclamation mark negates the set of values.  For example,
345 .B \-eopen
346 means literally
347 .B "\-e trace=open"
348 which in turn means trace only the
349 .B open
350 system call.  By contrast,
351 .B "\-etrace=!open"
352 means to trace every system call except
353 .BR open .
354 In addition, the special values
355 .B all
356 and
357 .B none
358 have the obvious meanings.
359 .IP
360 Note that some shells use the exclamation point for history
361 expansion even inside quoted arguments.  If so, you must escape
362 the exclamation point with a backslash.
363 .TP
364 .BI "\-e trace=" set
365 Trace only the specified set of system calls.  The
366 .B \-c
367 option is useful for determining which system calls might be useful
368 to trace.  For example,
369 .B trace=open,close,read,write
370 means to only
371 trace those four system calls.  Be careful when making inferences
372 about the user/kernel boundary if only a subset of system calls
373 are being monitored.  The default is
374 .BR trace=all .
375 .TP
376 .B "\-e trace=file"
377 Trace all system calls which take a file name as an argument.  You
378 can think of this as an abbreviation for
379 .BR "\-e\ trace=open,stat,chmod,unlink," ...
380 which is useful to seeing what files the process is referencing.
381 Furthermore, using the abbreviation will ensure that you don't
382 accidentally forget to include a call like
383 .B lstat
384 in the list.  Betchya woulda forgot that one.
385 .TP
386 .B "\-e trace=process"
387 Trace all system calls which involve process management.  This
388 is useful for watching the fork, wait, and exec steps of a process.
389 .TP
390 .B "\-e trace=network"
391 Trace all the network related system calls.
392 .TP
393 .B "\-e trace=signal"
394 Trace all signal related system calls.
395 .TP
396 .B "\-e trace=ipc"
397 Trace all IPC related system calls.
398 .TP
399 .BI "\-e abbrev=" set
400 Abbreviate the output from printing each member of large structures.
401 The default is
402 .BR abbrev=all .
403 The
404 .B \-v
405 option has the effect of
406 .BR abbrev=none .
407 .TP
408 .BI "\-e verbose=" set
409 Dereference structures for the specified set of system calls.  The
410 default is
411 .BR verbose=all .
412 .TP
413 .BI "\-e raw=" set
414 Print raw, undecoded arguments for the specified set of system calls.
415 This option has the effect of causing all arguments to be printed
416 in hexadecimal.  This is mostly useful if you don't trust the
417 decoding or you need to know the actual numeric value of an
418 argument.
419 .TP
420 .BI "\-e signal=" set
421 Trace only the specified subset of signals.  The default is
422 .BR signal=all .
423 For example,
424 .B signal=!SIGIO
425 (or
426 .BR signal=!io )
427 causes SIGIO signals not to be traced.
428 .TP
429 .BI "\-e read=" set
430 Perform a full hexadecimal and ASCII dump of all the data read from
431 file descriptors listed in the specified set.  For example, to see
432 all input activity on file descriptors 3 and 5 use
433 .BR "\-e read=3,5" .
434 Note that this is independent from the normal tracing of the
435 .BR read (2)
436 system call which is controlled by the option
437 .BR "\-e trace=read" .
438 .TP
439 .BI "\-e write=" set
440 Perform a full hexadecimal and ASCII dump of all the data written to
441 file descriptors listed in the specified set.  For example, to see
442 all output activity on file descriptors 3 and 5 use
443 .BR "\-e write=3,5" .
444 Note that this is independent from the normal tracing of the
445 .BR write (2)
446 system call which is controlled by the option
447 .BR "\-e trace=write" .
448 .TP
449 .BI "\-o " filename
450 Write the trace output to the file
451 .I filename
452 rather than to stderr.
453 Use
454 .I filename.pid
455 if
456 .B \-ff
457 is used.
458 If the argument begins with `|' or with `!' then the rest of the
459 argument is treated as a command and all output is piped to it.
460 This is convenient for piping the debugging output to a program
461 without affecting the redirections of executed programs.
462 .TP
463 .BI "\-O " overhead
464 Set the overhead for tracing system calls to
465 .I overhead
466 microseconds.
467 This is useful for overriding the default heuristic for guessing
468 how much time is spent in mere measuring when timing system calls using
469 the
470 .B \-c
471 option.  The accuracy of the heuristic can be gauged by timing a given
472 program run without tracing (using
473 .BR time (1))
474 and comparing the accumulated
475 system call time to the total produced using
476 .BR \-c .
477 .TP
478 .BI "\-p " pid
479 Attach to the process with the process
480 .SM ID
481 .I pid
482 and begin tracing.
483 The trace may be terminated
484 at any time by a keyboard interrupt signal (\c
485 .SM CTRL\s0-C).
486 .B strace
487 will respond by detaching itself from the traced process(es)
488 leaving it (them) to continue running.
489 Multiple
490 .B \-p
491 options can be used to attach to up to 32 processes in addition to
492 .I command
493 (which is optional if at least one
494 .B \-p
495 option is given).
496 .TP
497 .BI "\-s " strsize
498 Specify the maximum string size to print (the default is 32).  Note
499 that filenames are not considered strings and are always printed in
500 full.
501 .TP
502 .BI "\-S " sortby
503 Sort the output of the histogram printed by the
504 .B \-c
505 option by the specified criterion.  Legal values are
506 .BR time ,
507 .BR calls ,
508 .BR name ,
509 and
510 .B nothing
511 (default
512 .BR time ).
513 .TP
514 .BI "\-u " username
515 Run command with the user \s-1ID\s0, group \s-2ID\s0, and
516 supplementary groups of
517 .IR username .
518 This option is only useful when running as root and enables the
519 correct execution of setuid and/or setgid binaries.
520 Unless this option is used setuid and setgid programs are executed
521 without effective privileges.
522 .TP
523 .BI "\-E " var=val
524 Run command with
525 .IR var=val
526 in its list of environment variables.
527 .TP
528 .BI "\-E " var
529 Remove
530 .IR var
531 from the inherited list of environment variables before passing it on to
532 the command.
533 .SH "SETUID INSTALLATION"
534 If
535 .B strace
536 is installed setuid to root then the invoking user will be able to
537 attach to and trace processes owned by any user.
538 In addition setuid and setgid programs will be executed and traced
539 with the correct effective privileges.
540 Since only users trusted with full root privileges should be allowed
541 to do these things,
542 it only makes sense to install
543 .B strace
544 as setuid to root when the users who can execute it are restricted
545 to those users who have this trust.
546 For example, it makes sense to install a special version of
547 .B strace
548 with mode `rwsr-xr--', user
549 .B root
550 and group
551 .BR trace ,
552 where members of the
553 .B trace
554 group are trusted users.
555 If you do use this feature, please remember to install
556 a non-setuid version of
557 .B strace
558 for ordinary lusers to use.
559 .SH "SEE ALSO"
560 .BR ptrace (2),
561 .BR proc (4),
562 .BR time (1),
563 .BR trace (1),
564 .BR truss (1)
565 .SH NOTES
566 It is a pity that so much tracing clutter is produced by systems
567 employing shared libraries.
568 .LP
569 It is instructive to think about system call inputs and outputs
570 as data-flow across the user/kernel boundary.  Because user-space
571 and kernel-space are separate and address-protected, it is
572 sometimes possible to make deductive inferences about process
573 behavior using inputs and outputs as propositions.
574 .LP
575 In some cases, a system call will differ from the documented behavior
576 or have a different name.  For example, on System V-derived systems
577 the true
578 .BR time (2)
579 system call does not take an argument and the
580 .B stat
581 function is called
582 .B xstat
583 and takes an extra leading argument.  These
584 discrepancies are normal but idiosyncratic characteristics of the
585 system call interface and are accounted for by C library wrapper
586 functions.
587 .LP
588 On some platforms a process that has a system call trace applied
589 to it with the
590 .B \-p
591 option will receive a
592 .BR \s-1SIGSTOP\s0 .
593 This signal may interrupt a system call that is not restartable.
594 This may have an unpredictable effect on the process
595 if the process takes no action to restart the system call.
596 .SH BUGS
597 Programs that use the
598 .I setuid
599 bit do not have
600 effective user
601 .SM ID
602 privileges while being traced.
603 .LP
604 A traced process ignores
605 .SM SIGSTOP
606 except on SVR4 platforms.
607 .LP
608 A traced process which tries to block SIGTRAP will be sent a SIGSTOP
609 in an attempt to force continuation of tracing.
610 .LP
611 A traced process runs slowly.
612 .LP
613 Traced processes which are descended from
614 .I command
615 may be left running after an interrupt signal (\c
616 .SM CTRL\s0-C).
617 .LP
618 On Linux, exciting as it would be, tracing the init process is forbidden.
619 .LP
620 The
621 .B \-i
622 option is weakly supported.
623 .SH HISTORY
624 .B strace
625 The original
626 .B strace
627 was written by Paul Kranenburg
628 for SunOS and was inspired by its trace utility.
629 The SunOS version of
630 .B strace
631 was ported to Linux and enhanced
632 by Branko Lankester, who also wrote the Linux kernel support.
633 Even though Paul released
634 .B strace
635 2.5 in 1992,
636 Branko's work was based on Paul's
637 .B strace
638 1.5 release from 1991.
639 In 1993, Rick Sladkey merged
640 .B strace
641 2.5 for SunOS and the second release of
642 .B strace
643 for Linux, added many of the features of
644 .BR truss (1)
645 from SVR4, and produced an
646 .B strace
647 that worked on both platforms.  In 1994 Rick ported
648 .B strace
649 to SVR4 and Solaris and wrote the
650 automatic configuration support.  In 1995 he ported
651 .B strace
652 to Irix
653 and tired of writing about himself in the third person.
654 .SH PROBLEMS
655 Problems with
656 .B strace
657 should be reported via the Debian Bug Tracking System,
658 or to the
659 .B strace
660 mailing list at <strace-devel@lists.sourceforge.net>.