运行 ltrace 时无输出

Question

正如标题所说，ltrace 在我的系统上不能正常工作。在大多数情况下它不显示输出，比如

$ltrace ls
[usual ls output]
+++ exited (status 0) +++

$gcc hello.c
$ltrace ./a.out
Hello world!
+++ exited (status 0) +++

我正在使用最新的 ltrace 版本（来自包 0.7.3-5.1ubuntu4），我什至尝试从源代码重新编译，没有任何区别。我正在使用 Ubuntu 16.10，内核 4.8.0-42-generic。 gcc 版本是 6.2.0.

奇怪的是，从 Internet 下载的二进制文件似乎可以正常工作，正确显示库调用。

我错过了什么？有人能重现这个问题吗？

Answer 1

这可能与使用 -z now 编译的二进制文件有关。我创建了一个快速测试程序（我正在使用 Ubuntu 16.04）：

int main() {
  write(0, "hello\n", 6);
  return 0;
}

如果我用 gcc -O2 test.c -o test 编译它，那么 ltrace 工作：

$ ltrace ./test 
__libc_start_main(0x400430, 1, 0x7ffc12326528, 0x400550 <unfinished ...>
write(0, "hello\n", 6hello
)                                                              = 6
+++ exited (status 0) +++

然而，当我用 gcc -O2 test.c -Wl,-z,relro -Wl,-z,now -o test2 编译时，它不会：

$ ltrace ./test2 
hello
+++ exited (status 0) +++

您可以使用 Ubuntu 上的 pax-utils 包中的 scanelf 检查二进制文件是否像这样编译：

$ scanelf -a test*
 TYPE    PAX   PERM ENDIAN STK/REL/PTL TEXTREL RPATH BIND FILE 
ET_EXEC PeMRxS 0775 LE RW- R-- RW-    -      -   LAZY test 
ET_EXEC PeMRxS 0775 LE RW- R-- RW-    -      -   NOW test2

请注意 LAZY（ltrace 有效）与 NOW（ltrace 无效）。

这里有更多的讨论（但没有解决）：

https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1333481

Answer 2

简短的回答是 ltrace 由于被跟踪的二进制文件的目标文件类型和位置独立可执行文件，其行为与预期不符。如果被跟踪的二进制文件具有 ET_EXEC 目标文件类型并且没有位置无关的可执行文件，那么 ltrace 将能够拦截并记录动态库调用。

二进制文件的对象文件类型（ET_EXEC、ET_DYN等）请参考ELF header（0x10偏移量）。

为了验证这一点，我将使用与上一个答案相同的 test.c 程序：

#include <unistd.h>
int main() {
  write(0, "hello\n", 6);
  return 0;
}

我的系统根据 /etc/os-release:

NAME="Ubuntu"
VERSION="20.04.2 LTS (Focal Fossa)"

默认 gcc -v（版本和配置）：

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none:hsa
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-9/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++,gm2 --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-9 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib=auto --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none=/build/gcc-9-HskZEa/gcc-9-9.3.0/debian/tmp-nvptx/usr,hsa --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 9.3.0 (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04)

现在用 gcc test.c -o test 编译，我们有：

$ ltrace ./test
hello
+++ exited (status 0) +++

使用 readelf -h ./test | grep Type 检查二进制文件的目标文件类型：

  Type:                              DYN (Shared object file)

使用hardening-check ./test | grep Position检查位置无关的可执行文件：

 Position Independent Executable: yes

但是用 gcc -no-pie test.c -o test 编译，我们有：

$ ltrace ./test
write(0, "hello\n", 6hello
)                                                            = 6
+++ exited (status 0) +++

使用 readelf -h ./test | grep Type 检查二进制文件的目标文件类型：

  Type:                              EXEC (Executable file)

使用hardening-check ./test | grep Position检查位置无关的可执行文件：

 Position Independent Executable: no, normal executable!

希望这有助于阐明 ltrace 的行为及其与已跟踪二进制文件的目标文件类型和位置独立可执行文件的关系。

运行 ltrace 时无输出

No output when running ltrace

linux

ubuntu

shared-libraries

ltrace