Linux kernel 为什么使用strace只捕获一次许多系统调用（getpid）？

我在程序中多次调用getpid（）（以测试系统调用的效率），但是当我使用

strace

获取跟踪时，只捕获一个getpid（）调用

代码很简单：

#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;
}

我不太懂汇编代码。如果有人能给出一些详细的解释，这也会很有帮助。根据我的观察，“call*%gs:0x10”（，跳入vdso）没有执行，除了第一个getpid（）调用之外，这可能是后续getpid（）调用没有被捕获的原因。但我不知道为什么

linux内核：2.6.24-29 通用条款（gcc）4.2.4 libc 2.7

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谢谢

Glibc缓存结果，因为它不能在调用之间更改。例如，请参阅源代码

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因此，真正的系统调用只执行一次。其他调用只是从缓存中读取。（代码不是很简单，因为它负责对线程执行正确的操作。）

glibc缓存pid值。第一次调用getpid时，它向内核请求pid，下一次它只返回从第一次getpid系统调用中获得的值

glibc代码：

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;
}

pid\t
__getpid（无效）
{
#如果定义不在libc中
内部系统调用（err）；
pid\u t结果=内部系统调用（getpid，err，0）；
#否则
pid\u t result=THREAD\u GETMEM（THREAD\u SELF，pid）；
如果（uuu builtin_expect（result如今，随着pid_名称空间的引入和在应用程序中检测到的大量错误，在信号接收时或当它们通过调用而不是fork（）、vfork（）和clone（）来创建子进程时，pid不再缓存在GLIBC中。这一点在：

从glibc 2.3.4版到2.24版（包括2.24版）
用于getpid（）缓存PID的glibc包装函数，目标是

在进程调用getpid（）时避免额外的系统调用

重复。通常这种缓存是不可见的，但它是正确的

操作依赖于fork（2）包装函数中的支持，

vWork（2）和clone（2）：如果应用程序绕过了glibc

使用syscall（2）包装这些系统调用，然后使用调用

在子对象中设置getpid（）将返回错误的值（即

精确：它将返回父进程的PID）。在

此外，在某些情况下，getpid（）可能返回错误的

即使在通过glibc包装函数调用clone（2）时也是如此。

（有关一种情况的讨论，请参阅克隆中的错误（2）。

此外，缓存代码的复杂性是最大的
多年来，glibc内部的一些bug的来源

很好。我还有另一个问题，可能与此无关。我想知道，对于gettimeofday，即使是第一个getpid（）调用是否也不会通过利用vdso触发用户内核模式切换？另一个问题是，我如何单步进入“call*%gs:0x10”使用gdb？我不确定是否有一个单一的答案。系统调用的处理方式因平台而异（即，即使是32位x86和64位x86_64也有不同的系统调用机制）。但也许我错了-您可能应该就此提出一个单独的问题，并指定哪种体系结构您感兴趣的是什么，如果有您特别感兴趣的系统调用（我对gdb不太了解）@SIFE：我不知道，我也不认为他们会提供该功能的任何原因-进程的PID永远不会改变。@Mat但这并不能回答我的问题。您不能使用
gettimeofday（）
函数测量系统调用开销，因为
gettimeofday
不是Linux上的标准系统调用：它通过vDSO机制进行了优化。在我的笔记本电脑上，标准系统调用持续时间约为225 ns，而
gettimeofday
仅持续20 ns。
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;
}