如何在Linux中检测文件访问？

Question

我有一堆流量和数据处理应用程序,我偶尔需要监视,这意味着我需要知道他们读取的文件.这主要是为了帮助打包测试用例,但在调试时也很有用.

有没有办法以产生这样一个列表的方式运行可执行文件？

我对此有两点想法:

1. 我可以调用一个命令,该命令会调用我的应用程序.GDB的一些东西.我调用GDB,给它一个可执行文件的路径和一些参数,GDB为我调用它.也许类似于告诉我如何使用系统资源.
2. 也许更有趣(但不必要的侧路径)解决方案.
   1. 创建名为libc.so的库,它实现了fopen(和其他一些)
   2. 将LD_LIBRARY_PATH更改为指向新库
   3. 制作真正的libc.so的副本,并在编辑器中重命名fopen(也许是nepof)
   4. 我的库加载副本并根据需要调用重命名的函数以提供fopen功能.
   5. 调用应用程序然后调用我的代理fopen.

备选方案#1肯定是更好的选择,但是对于如何更容易地做#2的评论也是受欢迎的.

Answer 1

一种选择是使用strace:

strace -o logfile -eopen yourapp

这将记录所有文件打开事件,但会对性能造成重大影响.它具有易于使用的优点.

另一种选择是使用LD_PRELOAD.这对应于您的选项#2.基本的想法是做这样的事情:

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

int open(const char *fn, int flags) {
    static int (*real_open)(const char *fn, int flags);

    if (!real_open) {
        real_open = dlsym(RTLD_NEXT, "open");
    }

    fprintf(stderr, "opened file '%s'\n", fn);
    return real_open(fn, flags);
}

然后建立:

gcc -fPIC -shared -ldl -o preload-example.so preload-example.c

并运行您的程序,例如:

$ LD_PRELOAD=$PWD/preload-example.so cat /dev/null
opened file '/dev/null'

这开销要少得多.

但是,请注意,还有其他用于打开文件的入口点 - 例如,fopen(),openat()或许多旧版兼容性入口点之一:

00000000000747d0 g    DF .text      000000000000071c  GLIBC_2.2.5 _IO_file_fopen
0000000000068850 g    DF .text      000000000000000a  GLIBC_2.2.5 fopen
000000000006fe60 g    DF .text      00000000000000e2  GLIBC_2.4   open_wmemstream
00000000001209c0  w   DF .text      00000000000000ec  GLIBC_2.2.5 posix_openpt
0000000000069e50 g    DF .text      00000000000003fb  GLIBC_2.2.5 _IO_proc_open
00000000000dcf70 g    DF .text      0000000000000021  GLIBC_2.7   __open64_2
0000000000068a10 g    DF .text      00000000000000f5  GLIBC_2.2.5 fopencookie
000000000006a250 g    DF .text      000000000000009b  GLIBC_2.2.5 popen
00000000000d7b10  w   DF .text      0000000000000080  GLIBC_2.2.5 __open64
0000000000068850 g    DF .text      000000000000000a  GLIBC_2.2.5 _IO_fopen
00000000000d7e70  w   DF .text      0000000000000020  GLIBC_2.7   __openat64_2
00000000000e1ef0 g    DF .text      000000000000005b  GLIBC_2.2.5 openlog
00000000000d7b10  w   DF .text      0000000000000080  GLIBC_2.2.5 open64
0000000000370c10 g    DO .bss       0000000000000008  GLIBC_PRIVATE _dl_open_hook
0000000000031680 g    DF .text      0000000000000240  GLIBC_2.2.5 catopen
000000000006a250 g    DF .text      000000000000009b  GLIBC_2.2.5 _IO_popen
0000000000071af0 g    DF .text      000000000000026a  GLIBC_2.2.5 freopen64
00000000000723a0 g    DF .text      0000000000000183  GLIBC_2.2.5 fmemopen
00000000000a44f0  w   DF .text      0000000000000088  GLIBC_2.4   fdopendir
00000000000d7e70 g    DF .text      0000000000000020  GLIBC_2.7   __openat_2
00000000000a3d00  w   DF .text      0000000000000095  GLIBC_2.2.5 opendir
00000000000dcf40 g    DF .text      0000000000000021  GLIBC_2.7   __open_2
00000000000d7b10  w   DF .text      0000000000000080  GLIBC_2.2.5 __open
0000000000074370 g    DF .text      00000000000000d7  GLIBC_2.2.5 _IO_file_open
0000000000070b40 g    DF .text      00000000000000d2  GLIBC_2.2.5 open_memstream
0000000000070450 g    DF .text      0000000000000272  GLIBC_2.2.5 freopen
00000000000318c0 g    DF .text      00000000000008c4  GLIBC_PRIVATE __open_catalog
00000000000d7b10  w   DF .text      0000000000000080  GLIBC_2.2.5 open
0000000000067e80 g    DF .text      0000000000000332  GLIBC_2.2.5 fdopen
000000000001e9b0 g    DF .text      00000000000003f5  GLIBC_2.2.5 iconv_open
00000000000daca0 g    DF .text      000000000000067b  GLIBC_2.2.5 fts_open
00000000000d7d60  w   DF .text      0000000000000109  GLIBC_2.4   openat
0000000000068850  w   DF .text      000000000000000a  GLIBC_2.2.5 fopen64
00000000000d7d60  w   DF .text      0000000000000109  GLIBC_2.4   openat64
00000000000d6490 g    DF .text      00000000000000b6  GLIBC_2.2.5 posix_spawn_file_actions_addopen
0000000000121b80 g    DF .text      000000000000008a  GLIBC_PRIVATE __libc_dlopen_mode
0000000000067e80 g    DF .text      0000000000000332  GLIBC_2.2.5 _IO_fdopen

您可能需要将所有这些挂钩以获得完整性 - 至少,应该挂钩没有前缀_的那些.特别是,一定要单独挂钩fopen,因为从fopen()到open()的libc-internal调用没有被LD_PRELOAD库挂钩.

一个类似的警告适用于strace - 也有'openat'系统调用,并且根据您的架构,可能还有其他遗留系统调用.但没有LD_PRELOAD挂钩那么多,所以如果你不介意性能损失,它可能是一个更容易的选择.