为什么strace会根据环境/内核而忽略一些系统(随机)？

Question

如果我编译了以下程序：

$ cat main.cpp && g++ main.cpp
#include <time.h>
int main() {
    struct timespec ts;
    return clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
}

然后在“标准”Kubuntu中在strace下运行它，我得到以下内容：

strace -tt --trace=clock_gettime ./a.out
17:58:40.395200 +++ exited with 0 +++

如您所见，没有clock_gettime (完整的strace输出是这里)。

另一方面，如果我在qemu下自定义构建的linux内核中运行相同的应用程序，则得到以下输出：

strace -tt --trace=clock_gettime ./a.out
18:00:53.082115 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, {tv_sec=101481, tv_nsec=107976517}) = 0
18:00:53.082331 +++ exited with 0 +++

更让人期待的是--有clock_gettime。

所以，我的问题是

• 如果我在Kubuntu中运行strace，为什么要忽略/忽略clock_gettime？
• 为什么strace的行为因环境/内核的不同而不同？

Answer 1

对第一个问题的回答

来自vdso人

strace(1)、seccomp(2)和vDSO

当使用strace(1)跟踪系统调用时，由vDSO 导出的符号(系统调用)将不会出现在跟踪输出中。同样，那些系统调用对于seccomp(2)过滤器也是不可见的。

回答回答第二个问题：

在vDSO中，clock_gettimeofday和相关函数依赖于特定的时钟模式；参见__arch_get_hw_counter。

如果时钟模式是VCLOCK_TSC，则使用RDTSC读取时间而不使用syscall；如果是VCLOCK_PVCLOCK或VCLOCK_HVCLOCK，则从特定页面读取时间以从管理程序检索信息。不声明时钟模式，因此它以默认的VCLOCK_NONE结束，vDSO发出一个系统调用来检索时间。

事实上：

在默认内核中(来自Kubuntu)：

$ cat /sys/devices/system/clocksource/clocksource0/available_clocksource
tsc hpet acpi_pm
$ cat /sys/devices/system/clocksource/clocksource0/current_clocksource
tsc

自定义构建内核：

$ cat /sys/devices/system/clocksource/clocksource0/current_clocksource
hpet

关于各种时钟源的更多信息。特别是：

Red版本2的文档指出，TSC是首选的时钟源，因为它的开销要低得多，但它使用HPET作为后盾。在该环境中，1000万次事件计数的基准值发现，TSC花费了大约0.6秒，HPET花费了12秒多一点，ACPI电源管理计时器花费了大约24秒。

Answer 2

这可能是因为clock_gettime()是优化系统的一部分。看看这个回答中描述的vdso机制。

考虑到clock_gettime()，在某些体系结构(例如ARM v7 32位上的Linux 32位)上，VDSO实现中只支持可用时钟标识符的子集。对于其他人来说，在实际的系统调用中有一个退步。下面是clock_gettime()在Linux内核中用于ARM v7的VDSO实现的源代码(源代码树中的文件arch/arm/vdso/vgettimeofday.c )：

notrace int __vdso_clock_gettime(clockid_t clkid, struct timespec *ts)
{
      struct vdso_data *vdata;
      int ret = -1;

      vdata = __get_datapage();

      switch (clkid) {
      case CLOCK_REALTIME_COARSE:
            ret = do_realtime_coarse(ts, vdata);
            break;
      case CLOCK_MONOTONIC_COARSE:
            ret = do_monotonic_coarse(ts, vdata);
            break;
      case CLOCK_REALTIME:
            ret = do_realtime(ts, vdata);
            break;
      case CLOCK_MONOTONIC:
            ret = do_monotonic(ts, vdata);
            break;
      default:
            break;
      }

      if (ret)
            ret = clock_gettime_fallback(clkid, ts);

      return ret;
}

上面的源代码显示了一个具有受支持的时钟标识符的switch/case，在默认情况下，有一个回退到实际的系统调用。

在这种体系结构上，监视一个使用CLOCK_MONOTONIC和CLOCK_BOOTTIME，strace使用clock_gettime()的systemd这样的软件，只显示带有后一个标识符的调用，因为它不是VDSO模式支持的情况的一部分。

请参阅此链接可供参考