如何使用 ltrace 跟踪动态加载的库调用

Question

我有一个使用动态加载库来加载插件的 C 程序。我想跟踪库调用以调试插件的加载。

我看了看ltrace，但我似乎无法让它工作：

这是一个示例程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include <dlfcn.h>

int main() {
    int *a = malloc(sizeof(int));
    void *handle;
    double (*cosine)(double);
    char *error;

    handle = dlopen ("/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        fputs (dlerror(), stderr);
        exit(1);
    }

    cosine = dlsym(handle, "cos");
    if ((error = dlerror()) != NULL)  {
        fputs(error, stderr);
        exit(1);
    }

    printf ("%f\n", (*cosine)(2.0));
    dlclose(handle);
    return 0;
}

编译（并删除PIE，否则 ltrace 将看不到任何内容）： gcc main.c -pg -ldl -no-pie

跑步：ltrace ./a.out

输出

__monstartup(0x401170, 0x401431, 0x7fffe3875838, 0x7fffe3875838)                                                               = 0
__cxa_atexit(0x7f712aa98ba0, 0, 0, 0)                                                                                          = 0
malloc(4)                                                                                                                      = 0x76ea30
dlopen("/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libm.s"..., 1)                                                                               = 0x76ea80
dlsym(0x76ea80, "cos")                                                                                                         = 0x7f712a8abd00
dlerror()                                                                                                                      = nil
printf("%f\n", -0.416147-0.416147
)                                                                                                      = 10
dlclose(0x76ea80)                                                                                                              = 0
+++ exited (status 0) +++

如您所见，调用cos被跳过。我如何用这些论点来追踪这一点？

我尝试过uftrace

但同样，它不会跟踪cos调用：

uftrace -a --libname --nest-libcall ./a.out
-0.416147
# DURATION     TID     FUNCTION
            [  8300] | main() {
   1.754 us [  8300] |   malloc@libc-2.31.so(4) = 0x15c6120;
 509.774 us [  8300] |   dlopen@libdl-2.31.so("/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6", RTLD_LAZY) = 0x7ff70ae4d090;
   2.140 us [  8300] |   dlsym@libdl-2.31.so(0x7ff70ae4d090, "cos") = 0x7ff70aa61d00;
   0.463 us [  8300] |   dlerror@libdl-2.31.so() = "NULL";
 332.451 us [  8300] |   printf@libc-2.31.so("%f\n") = 10;
   2.134 us [  8300] |   dlclose@libdl-2.31.so(0x7ff70ae4d090) = 0;
 958.926 us [  8300] | } /*

这是令人惊讶的，因为在这个评论中它看起来像是有效的。

在 Ubuntu 20.04 上运行

• 跟踪：0.7.3
• 追踪：0.9.3

感谢您的帮助 ！

Answer 1

yugr 的答案在这种情况下最相关。然而，即使将 ltrace 与补丁一起使用，其用法也不是直接的。

重要的是使用-x选项，否则通过 dlopen 加载的库中的符号将不会显示。NEWS中陈述了这一事实：

*** 支持跟踪使用 dlopen 打开的库中的符号

这些符号由-x 选择。

幸运的是，我们可以将其设置为显示与我们的库地址匹配的所有符号，这是通过使用globltrace 手册页中描述的特殊格式来实现的。

我的用例是调试通过 dlopen 加载的自定义 alsa-lib 插件：

# ltrace -x "@libdl.so.2" -x "*@libcustom.so" -f aplay -D custom test.wav
[pid 4183] snd_pcm_hw_params(0x5598dc8ce0, 0x7fe4d76fe0, 0xa3377eac3f8c3d00, 0 <unfinished ...>
[pid 4183] dlopen@libdl.so.2(0x5598dc5db0, 1, 0x5598dc8a4c, 0 <unfinished ...>
[pid 4183] _init@libdirac_dldsp.so(4, 0x7fe4d77858, 0x7fe4d77880, 0x7fa61ce0d8 <unfinished ...>
....
[pid 4183] dlsym@libdl.so.2(0x5598dc8ef0, 0x7fa65b1e48, 1, 0)                                                                                      = 0x7fa61cf890
[pid 4183] dl_descriptor@libcustom.so(0x7fa61cf890, 0, 0x7fa6627988, 1)                                                                       = 0x7fa61fe9e8
.....
[pid 4183] custom_lib_init@libcustom.so(0x7fe4d76770, 0x7fa61ffaf0, 0, 0 <unfinished ...>
[pid 4183] custom_init@libcustom.so(0x7fe4d76770, 1, 3, 0)                                                                                      = 0
....

Answer 2

您需要添加一个特殊标志-x pattern来强制跟踪dlopen-ed 库中的符号（最简单的是-x '*'，有关更多详细信息，请参阅@nayana 的答案。）

旧版本ltrace不包含https://bugs.debian.org/cgi-bin/bugreport.cgi?bug=537781（点击链接到 timetobleed.com）的相关补丁，因此它们无法跟踪dlopen-ed 库。