13-监视工具

22.7 监视工具

在Linux系统中，strace是一种相当有效的跟踪工具，它的主要特点是可以被用来监视系统调用。我们不仅可以用strace调试一个新开始的程序，也可以调试一个已经在运行的程序（这意味着把strace绑定到一个已有的PID上）。对于第6章的globalmem字符设备文件，以strace方式运行如代码清单22.9所示的用户空间应用程序globalmem_test，运行的结果如下：

execve("./globalmem_test", ["./globalmem_test"], [/ 24 vars /]) = 0

...

open("/dev/globalmem", O_RDWR) = 3 / 打开的/dev/globalmem的fd是3 /

ioctl(3, FIBMAP, 0) = 0

read(3, 0xbff17920, 200) = -1 ENXIO (No such device or address)/ 读取失败 /

fstat64(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0

mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7f04000

write(1, "-1 bytes read from globalmem\n", 29-1 bytes read from globalmem

) = 29 / 向标准输出设备(fd为1)写入printf中的字符串 /

write(3, "This is a test of globalmem", 27) = 27

write(1, "27 bytes written into globalmem\n", 3227 bytes written into globalmem

) = 32

...

输出的每一行对应一次Linux系统调用，其格式为“左边=右边”，等号左边是系统调用的函数名及其参数，右边是该调用的返回值。

代码清单22.9 用户空间应用程序globalmem_test

1 #include ...

2

3 #define MEM_CLEAR 0x1

4 main()

5 {

6 int fd, num, pos;

7 char wr_ch[200] = "This is a test of globalmem";

8 char rd_ch[200];

9 / 打开/dev/globalmem /

10 fd = open("/dev/globalmem", O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);

11 if (fd != -1 ) { / 清除globalmem /

12 if(ioctl(fd, MEM_CLEAR, 0) < 0)

13 printf("ioctl command failed\n");

14 / 读globalmem /

15 num = read(fd, rd_ch, 200);

16 printf("%d bytes read from globalmem\n",num);

17

18 / 写globalmem /

19 num = write(fd, wr_ch, strlen(wr_ch));

20 printf("%d bytes written into globalmem\n",num);

21 ...

22 close(fd);

23 }

24 }

使用strace虽然无法直接追踪到设备驱动中的函数，但是足够可以帮助工程师推演，如从“open("/dev/globalmem", O_RDWR) = 3”的返回结果知道/dev/globalmem的fd为3，之后对fd为3的文件进行的read()、write()和ioctl()系统调用最终都会引起globalmem中file_operations中的相应函数被调用，通过系统调用的结果就可以知道驱动中globalmem_read()、globalmem_write()和globalmem_ioctl()的运行结果。

LDD6410开发板的文件系统中已经包含了strace工具，可以直接使用，对应strace的源代码位于LDD6410工程的utils/strace-4.5.16目录。