爲什麼使用strace只能捕獲一次系統調用（getpid）？

我在程序中調用了「getpid（）」多次（以測試系統調用的效率），但是當我使用strace獲取跟蹤時，只捕獲到一個getpid調用。爲什麼使用strace只能捕獲一次系統調用（getpid）？

代碼很簡單：

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

void print_usage(){ 
    printf("Usage: program count\n"); 
    exit(-1); 
} 

int main(int argc, char** argv){ 
    if(argc != 2) 
     print_usage(); 
    int cnt = atoi(argv[1]); 
    int i = 0; 
    while(i++<cnt) 
     getpid(); 
    return 0; 
}

我用gdb，並得到這個：

(gdb) disasse 
Dump of assembler code for function getpid: 
0xb76faac0 <getpid+0>: mov %gs:0x4c,%edx 
0xb76faac7 <getpid+7>: cmp $0x0,%edx 
0xb76faaca <getpid+10>: mov %edx,%eax 
0xb76faacc <getpid+12>: jle 0xb76faad0 <getpid+16> 
0xb76faace <getpid+14>: repz ret 
0xb76faad0 <getpid+16>: jne 0xb76faadc <getpid+28> 
0xb76faad2 <getpid+18>: mov %gs:0x48,%eax 
0xb76faad8 <getpid+24>: test %eax,%eax 
0xb76faada <getpid+26>: jne 0xb76faace <getpid+14> 
0xb76faadc <getpid+28>: mov $0x14,%eax 
0xb76faae1 <getpid+33>: call *%gs:0x10 
0xb76faae8 <getpid+40>: test %edx,%edx 
0xb76faaea <getpid+42>: mov %eax,%ecx 
0xb76faaec <getpid+44>: jne 0xb76faace <getpid+14> 
0xb76faaee <getpid+46>: mov %ecx,%gs:0x48 
0xb76faaf5 <getpid+53>: ret

我不太懂彙編代碼。如果有人能夠對此進行一些詳細的解釋，那也是有幫助的。根據我的觀察，除了第一個getpid（）調用之外，「調用*％gs：0x10」（跳轉到vdso）不會執行，這可能是其他getpid調用未捕獲的原因。但我不知道爲什麼。

Linux內核：2.6.24-29 海合會（GCC）4.2.4 的libc 2.7，

謝謝！

來源

2011-04-23 Infinite

Glibc緩存結果，因爲它不能在兩次調用之間切換。例如，請參閱源代碼here。

所以真正的系統調用只能執行一次。其他調用只從緩存中讀取。（代碼不是非常簡單，因爲它需要線程處理正確的事情。）

來源

2011-04-23 18:51:50 Mat

太好了。我還有一個問題;它可能不相關。我想知道gettimeofday是否通過利用vdso來實現第一個getpid（）調用不會觸發用戶內核模式切換？ – Infinite 2011-04-23 18:59:08

另一個問題是如何使用gdb單步進入「call *％gs：0x10」？ – Infinite 2011-04-23 19:00:42

我不確定這有一個單一的答案。根據平臺不同，系統調用的處理方式也不同（即使32位x86和64位x86_64也有不同的系統調用機制）。但也許我錯了 - 你應該爲此發佈一個單獨的問題，並確定你感興趣的體系結構，以及如果你有一些特別感興趣的系統調用。根本不瞭解gdb） – Mat 2011-04-23 19:02:14

glibc緩存pid值。第一次調用getpid時，它會向內核請求pid，下一次它會返回從第一個getpid系統調用中獲得的值。

的glibc代碼：

pid_t 
__getpid (void) 
{ 
#ifdef NOT_IN_libc 
    INTERNAL_SYSCALL_DECL (err); 
    pid_t result = INTERNAL_SYSCALL (getpid, err, 0); 
#else 
    pid_t result = THREAD_GETMEM (THREAD_SELF, pid); 
    if (__builtin_expect (result <= 0, 0)) 
    result = really_getpid (result); 
#endif 
    return result; 
}

如果你想測試系統調用的開銷，gettimeofday()經常用來做到這一點 - 做內核的工作是非常小的，而且無論是編譯器和C庫可以優化掉對它的呼叫。

來源

2011-04-23 18:55:27 nos

由於'gettimeofday'不是Linux上的標準系統調用，您不能使用'gettimeofday（）'函數來確定系統調用開銷，因爲它是通過vDSO機制進行優化的。在我的筆記本電腦上，一個標準的系統調用持續約225ns，而'gettimeofday'只持續20ns。 – pdagog 2018-03-09 14:35:16

爲什麼使用strace只能捕獲一次系統調用（getpid）？

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