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找出进程当前系统调用

当一个程序发生故障时,有时候想通过了解该进程正在执行的系统调用来排查问题。通常可以用 strace 来跟踪。但是当进程已经处于 D 状态(uninterruptible sleep)时,strace 也帮不上忙。这时候可以通过

cat /proc/<PID>/syscall

来获取当前的系统调用以及参数。

这里用最近排查的一个问题为例。碰到的问题是,发现一台服务器在执行 pvcreate 创建物理卷的时候卡死,进程状态为 D

# ps aux|grep pvcreate
root      8443  0.0  0.0  27096  2152 ?        D    Apr04   0:00 pvcreate /dev/sddlmac
...

D 状态实际是在等待系统调用返回。那么来看看究竟在等待什么系统调用

B0313010:~ # cat /proc/8443/syscall
0 0x7 0x70f000 0x1000 0x0 0x7f33e1532e80 0x7f33e1532ed8 0x7fff3a6b8718 0x7f33e128cf00

第一个数字是系统调用号,后面是参数。不同的系统调用所需的参数个数不同。这里的字段数是按最大参数数量来的,所以不一定每个参数字段都有价值。那么怎么知道系统调用号对应哪个系统调用呢?在头文件 /usr/include/asm/unistd_64.h 中都有定义。也可以用个小脚本来快速查找:

#!/bin/bash
# usage: whichsyscall <syscall_nr>
nr="$1"
file="/usr/include/asm/unistd_64.h"
gawk '$1=="#define" && $3=="'$nr'" {sub("^__NR_","",$2);print $2}' "$file"

对于不同的系统调用的参数,可以通过 man 2 <系统调用名> 查阅。如 man 2 read。对刚才那个例子来说,0 就对应了 read 调用。而 read 调用的第一个参数是文件描述符。

之后用 lsof 找到 7 对应的是什么文件

#  lsof -p 8443
COMMAND   PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF     NODE NAME
......
pvcreate 8443 root    5u   CHR 10,236      0t0    19499 /dev/mapper/control
pvcreate 8443 root    6u   BLK  253,1   0t8192 36340797 /dev/dm-1
pvcreate 8443 root    7u   BLK  253,5      0t0 35667968 /dev/dm-5

结果发现是个 device mapper 的设备文件。最后顺藤摸瓜,发现这个文件是 multipathd 创建的。而系统应当使用的是存储厂商提供的多路径软件。问题是由于同时开启了 multipathd 造成冲突导致的。

/proc/<PID>/syscall 对排查 D 状态进程很有用。不过在 2.6.18 内核上并不支持,具体从哪个内核版本开始有这个功能,还没查到。不过至少从在 2.6.32 以上版本都是支持的。