linux跟踪调试进程异常的方法

在 Linux 环境下定位 CPU 占用 100% 的异常进程，可以按照以下步骤逐步排查：

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1. 定位问题进程

1.1 使用 top 或 htop 工具

• 命令：

top          # 实时查看进程资源占用
htop         # 更友好的交互式工具（需安装）

• 操作：
  • 按 P（大写）按 CPU 使用率排序。
  • 记录目标进程的 PID（进程 ID）和 CPU%。

1.2 使用 ps 快速过滤

ps aux --sort=-%cpu | head -n 10   # 按 CPU 降序列出前 10 个进程

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2. 分析进程行为

2.1 查看进程的线程状态

• 命令：

top -H -p <PID>      # 查看进程的线程级 CPU 占用

- 按 `P` 排序，找到高 CPU 占用的线程 TID。
- 将 TID 转换为十六进制（用于后续分析）： 

printf "%x\n" <TID>

2.2 使用 strace 跟踪系统调用

• 命令：

strace -p <PID> -T -f -o strace.log   # 跟踪进程的系统调用并保存到文件
strace -f -s 1024 -o trace.log  -p <PID> #使用更详细的strace

- 分析重点： * 是否有大量重复的系统调用（如 `read`/`write`）。* 是否卡在某个系统调用（如死锁或 I/O 阻塞）。

2.3 使用 perf 分析性能瓶颈

• 安装（如未安装）：

apt install linux-tools-common linux-tools-$(uname -r)  # Debian/Ubuntu
yum install perf                                        # CentOS/RHEL

• 命令：

perf top -p <PID>                             # 实时查看进程的热点函数
perf record -p <PID> -g -- sleep 30           # 采样 30 秒生成报告
perf report                                   # 分析采样结果

- 输出：显示占用 CPU 最多的函数或代码路径。

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3. 查看堆栈信息（需调试符号）

3.1 使用 gdb 附加到进程

• 命令：

gdb -p <PID>                     # 附加到进程
(gdb) thread apply all bt        # 查看所有线程的堆栈
(gdb) detach                     # 退出时分离进程

- 注意：`gdb` 会暂停进程，操作需谨慎。

3.2 通过 /proc 文件系统获取堆栈

cat /proc/<PID>/stack              # 查看内核态堆栈（需 root）

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4. 检查日志和代码

4.1 查看进程日志

journalctl -u <服务名>          # 查看 systemd 服务日志
tail -f /var/log/<应用日志>     # 跟踪应用日志

4.2 检查代码逻辑

• 如果是自研程序：
  • 检查是否存在死循环、未优化的算法（如递归爆炸）。
  • 使用调试工具（如 gdb、valgrind）复现问题。

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5. 其他工具

5.1 pidstat（统计进程资源）

pidstat -p <PID> 1 5          # 每秒采样一次，共 5 次

5.2 vmstat（系统整体状态）

vmstat 1                     # 每秒刷新一次系统资源统计

5.3 bpftrace（高级动态追踪）

bpftrace -e 'profile:hz:99 { @[ustack] = count(); }'  # 捕获用户态堆栈

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6. 临时应急措施

• 降低进程优先级：

renice -n 19 -p <PID>     # 将进程优先级设为最低（19）

• 终止进程（谨慎操作）：

kill -9 <PID>             # 强制终止进程（最后手段）

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总结

1. 定位进程 → top/htop/ps
2. 分析线程 → top -H -p PID
3. 跟踪调用 → strace/perf
4. 查看堆栈 → gdb / proc/PID/stack
5. 检查日志 → journalctl/应用日志
6. 优化或终止 → 修复代码或 kill