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20.3. 애플리케이션 상호 작용 기록

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실행 가능한 애플리케이션 코드는 운영 체제 및 공유 라이브러리의 코드와 상호 작용합니다. 이러한 상호 작용의 활동 로그를 기록하면 실제 애플리케이션 코드를 디버깅하지 않고도 애플리케이션의 동작에 충분한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 또는 애플리케이션의 상호 작용을 분석하면 버그 매니페스트를 나타내는 조건을 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.

20.3.1. 애플리케이션 상호 작용 기록에 유용한 도구

Red Hat Enterprise Linux는 애플리케이션 상호 작용을 분석하기 위한 다양한 툴을 제공합니다.

strace

strace 툴을 사용하면 애플리케이션과 Linux 커널 간의 상호 작용을 추적(및 변조)할 수 있습니다(시스템 호출, 신호 전달 및 프로세스 상태 변경 등).

  • strace 출력은 자세히 설명하고 strace 가 기본 커널 코드에 대한 지식을 사용하여 매개변수 및 결과를 해석하므로 호출을 잘 설명합니다. 숫자는 각 상수 이름으로 변경되고, 비트로 결합된 플래그는 플래그 목록으로 확장된 플래그, 실제 문자열을 제공하기 위해 역참조된 문자 배열에 대한 포인터 등입니다. 그러나 최신 커널 기능에 대한 지원이 부족할 수 있습니다.
  • strace 를 사용하는 경우 로그 필터를 설정하는 경우를 제외하고는 특정 설정이 필요하지 않습니다.
  • strace를 사용하여 애플리케이션 코드를 추적하면 애플리케이션 실행 속도가 크게 느려질 수 있습니다. 따라서 strace는 많은 프로덕션 배포에 적합하지 않습니다. 또는 이러한 경우 SystemTap을 사용하는 것이 좋습니다.
  • 추적된 시스템 호출 및 신호 목록을 제한하여 캡처된 데이터 양을 줄일 수 있습니다.
  • strace는 kernel-userspace 상호 작용만 캡처하고 라이브러리 호출을 추적하지 않습니다. 예를 들면 다음과 같습니다. 라이브러리 호출에 ltrace를 사용하는 것이 좋습니다.
ltrace

ltrace 툴을 사용하면 애플리케이션의 사용자 공간 호출을 공유 오브젝트(dynamic 라이브러리)에 기록할 수 있습니다.

  • ltrace 를 사용하면 모든 라이브러리에 대한 추적 호출을 사용할 수 있습니다.
  • 추적된 호출을 필터링하여 캡처된 데이터 양을 줄일 수 있습니다.
  • ltrace 를 사용하는 경우 로그 필터를 설정하는 경우를 제외하고 ltrace를 사용할 필요가 없습니다.
  • ltrace 는 가볍고 빨라지므로 strace 를 사용하여 커널 함수를 추적하는 대신 ltrace 와 같은 glibc 와 같은 라이브러리에서 해당 인터페이스를 추적할 수 있습니다. 그러나 ltrace 는 syscall 추적에서 덜 정확할 수 있습니다.
  • ltrace 는 제한된 라이브러리 호출 집합에만 매개 변수를 디코딩할 수 있습니다: 관련 구성 파일에 정의된 호출입니다. ltrace 패키지의 일부로 일부 libacl,libc, libm 호출과 시스템 호출을 위한 시제품이 제공됩니다. ltrace 출력에는 주로 원시 번호와 포인터만 포함되어 있습니다. ltrace 출력을 해석하려면 일반적으로 출력에 있는 라이브러리의 실제 인터페이스 선언을 컨설팅해야 합니다.
SystemTap

SystemTap은 Linux 시스템에서 실행 중인 프로세스 및 커널 활동을 조사하기 위한 계측 플랫폼입니다. SystemTap은 사용자 지정 이벤트 핸들러를 프로그래밍하는 데 자체 스크립팅 언어를 사용합니다.

  • strace 및 ltrace 를 사용하는 것과 비교했을 때 로깅을 스크립팅하면 초기 설정 단계에서 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 그러나 스크립팅 기능은 단순히 로그를 생성하는 것 이상으로 SystemTap의 유용성을 확장합니다.
  • SystemTap은 커널 모듈을 생성하고 삽입하여 작동합니다. SystemTap 사용은 효율적이며 시스템 또는 애플리케이션 실행 성능이 크게 저하되지 않습니다.
  • SystemTap에는 사용 예 집합이 함께 제공됩니다.
GDB

GNU Debugger는 주로 로깅이 아닌 디버깅을 위한 것입니다. 그러나 일부 기능은 애플리케이션의 상호 작용이 주요 관심 활동인 시나리오에서도 유용합니다.

  • GDB를 사용하면 상호 작용 이벤트 캡처를 편리하게 결합하고 후속 실행 경로를 즉시 디버깅할 수 있습니다.
  • GDB는 다른 도구의 문제가 있는 상황을 초기 식별한 후 드물거나 단수 이벤트에 대한 응답을 분석하는 데 가장 적합합니다. 빈번한 이벤트가 있는 모든 시나리오에서 GDB를 사용하는 것은 비효율적이거나 불가능하게 됩니다.
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