五、Linux系统常用调试工具

4.2、ps（查看进程状态）

• 用途：显示系统中运行的进程及其相关信息，如 PID（进程 ID）、CPU 使用率、内存占用等。

• 常见用法：

  ps aux       # 显示所有进程，包含用户、PID、CPU/内存使用情况等
  ps -ef       # 以完整格式显示所有进程，并包含父子进程信息
  ps -e --forest  # 以树状结构显示进程关系
  ps aux | grep nginx
  

• 示例输出：

  USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
  root         1  0.0  0.1  16516  2824 ?        Ss   10:00   0:01 /sbin/init
  root      1024  0.1  0.2  54392  5024 ?        Ss   10:05   0:02 sshd: root@pts/0
  

4.3、kill（终止进程）

• 用途：结束指定的进程。

• 使用：

  sh复制编辑kill -9 1234  # 强制杀死进程 1234
  kill -15 1234 # 优雅地终止进程
  killall firefox # 结束所有名为 firefox 的进程
  

4.4、lsof（列出打开的文件）

• 用途：显示当前系统中打开的文件（包括进程打开的文件、网络端口等）。

• 使用：

  lsof -p 1234    # 查看进程 1234 打开的文件
  lsof -i :80     # 查看占用 80 端口的进程
  lsof /var/log/syslog  # 查看哪个进程在使用某个文件
  

4.5、df（查看磁盘使用情况）

• 用途：检查磁盘空间占用情况。

• 使用：

  df -h
  

• 示例输出：

  Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
  /dev/sda1       50G   10G   40G  20% /
  

4.6、du（查看目录大小）

• 用途：查看目录和文件的大小。

• 使用：

  du -sh /var/log
  

4.7、netstat（查看网络连接）

• 用途：显示网络端口、连接状态。

• 使用：

  netstat -tulnp  # 显示监听的 TCP/UDP 端口
  

4.8、ss（查看套接字状态，替代 netstat）

• 用途：显示 TCP/UDP 连接信息，比 netstat 更高效。

• 使用：

  ss -tulnp
  

4.9、traceroute（跟踪数据包路径）

• 用途：查看数据包经过的路由。

• 安装：

  sudo apt install traceroute
  

• 使用：

  traceroute google.com
  

4.10、free（查看内存使用）

• 用途：显示系统内存占用情况。

• 使用：

  free -h
  

• 示例输出：

              total        used        free
  Mem:        8.0G         3.2G        4.8G
  

4.11、vmstat（查看系统资源使用情况）

• 用途：分析 CPU、内存、I/O 使用情况。

• 使用：

  vmstat 1 5
  

4.12、uname（查看系统信息）

• 用途：查看 Linux 内核版本、架构。

• 使用：

  uname -a
  

4.13、dmesg（查看内核日志）

• 用途：查看系统启动日志、硬件信息。

• 使用：

  dmesg | tail -20
  

4.14、uptime（查看系统运行时间）

• 用途：显示系统运行时长和负载情况。

• 使用：

  uptime
  

4.15、ltrace（库调用跟踪）

• 用途：跟踪进程的库函数调用（strace 跟踪的是系统调用）。

• 安装：

  sudo apt install ltrace
  

• 使用：

  ltrace ./my_program
  

• 示例：

  ltrace ls
  

  输出：

  __libc_start_main(0x561bc8, 1, 0x7ffc, 0x561bc8, 0, 0, 0) = 0
  opendir(".") = 0x561bc8
  readdir(0x561bc8) = 0x561bc8
  closedir(0x561bc8) = 0
  

  区别：

  • strace 追踪系统调用，例如 openat()
  • ltrace 追踪库函数调用，例如 opendir()

4.16、perf（系统性能分析）

• 用途：分析 CPU 事件、函数调用频率、进程性能。

• 安装：

  sudo apt install linux-tools-common linux-tools-generic
  

• 使用：

  perf record -g ./my_program
  perf report
  

  输出：

  30%  my_program  [.] main
  20%  my_program  [.] process_data
  

  说明：

  • 30% 的 CPU 时间在 main 函数中
  • 20% 的 CPU 时间在 process_data 函数中

4.17、iostat（I/O 性能分析）

• 用途：分析磁盘 I/O 读写性能。

• 安装：

  sudo apt install sysstat
  

• 使用：

  iostat -x 1
  

  关键指标：

  • r/s（读取请求数）
  • w/s（写入请求数）
  • %util（磁盘利用率）

4.18、valgrind（内存泄漏检测）

• 用途：检测 C/C++ 程序中的内存泄漏、野指针、未初始化变量等问题。

• 安装：

  sudo apt install valgrind
  

• 使用：

  valgrind --leak-check=full ./my_program
  

• 示例输出：

  ==1234== 10 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
  ==1234==    at 0x4C2EAF6: malloc (vg_replace_malloc.c:299)
  ==1234==    by 0x400611: main (test.c:6)
  

  说明：

  • malloc() 申请的 10 字节没有释放，可能有内存泄漏。

4.19、ping（测试网络连通性）

• 用途：测试目标主机是否可达。

• 使用：

  ping 8.8.8.8