Linuxstrace跟踪系统调用全解析

有志者，事竟成！如果你在学习文章，那么本文《Linux使用strace跟踪系统调用详解》，就很适合你！文章讲解的知识点主要包括，若是你对本文感兴趣，或者是想搞懂其中某个知识点，就请你继续往下看吧~

strace可用于跟踪程序系统调用以排查资源访问问题：一、跟踪新程序（如strace ls -l /tmp）；二、附加到运行进程（如strace -p PID）；三、过滤输出（如strace -T显示耗时）；四、处理权限限制（如调整ptrace_scope）；五、解析错误码（如EACCES表示权限拒绝）。

如果您需要了解某个程序在运行时执行了哪些系统调用，或排查程序因系统资源访问失败而异常退出的问题，则可以使用 strace 工具对进程进行实时跟踪。以下是使用 strace 查看系统调用的具体方法：

一、使用 strace 跟踪新启动的程序

该方法适用于尚未运行的目标程序，通过 strace 启动它，从而捕获从程序入口开始的所有系统调用。strace 会将每个系统调用的名称、参数、返回值及错误码完整输出到终端。

1、在终端中输入 strace ls -l /tmp，即可跟踪 ls 命令执行过程中的全部系统调用。

2、若需将输出保存至文件以便后续分析，执行 strace -o trace.log cat /etc/hostname，结果将写入 trace.log。

3、为减少冗余信息，可添加 -e trace=open,read,write,close 仅跟踪指定类型的系统调用。

二、使用 strace 附加到已运行的进程

该方法适用于正在运行但行为异常的后台进程，无需重启即可动态注入跟踪能力。strace 通过 ptrace 系统调用与目标进程建立调试关系，获取其内核态行为快照。

1、先通过 ps aux | grep nginx 获取目标进程 PID（例如 1234）。

2、执行 strace -p 1234 开始实时跟踪该进程的系统调用流。

3、如需同时跟踪所有子线程，追加选项 -f，即 strace -f -p 1234。

三、过滤和精简 strace 输出

默认输出包含大量细节，可能掩盖关键线索；合理过滤可提升问题定位效率。strace 支持按调用类型、返回状态、耗时等维度筛选，避免信息过载。

1、仅显示失败的系统调用（返回值为 -1），执行 strace -e trace=all -z ./test_program。

2、显示每次系统调用的执行耗时，使用 strace -T ./test_program，末尾括号内为微秒级耗时。

3、统计各系统调用被调用次数，运行 strace -c ./test_program，结束后自动打印汇总表。

四、以非 root 权限安全跟踪受限进程

普通用户无法跟踪不属于自己的进程，且部分系统调用（如 ptrace）受 ptrace_scope 限制。绕过权限障碍需调整内核参数或利用 capabilities，而非直接提权。

1、检查当前 ptrace 限制级别：cat /proc/sys/kernel/yama/ptrace_scope；值为 0 表示允许任意进程跟踪。

2、临时放宽限制（需 root）：echo 0 | sudo tee /proc/sys/kernel/yama/ptrace_scope。

3、对目标程序授予 cap_sys_ptrace 能力：sudo setcap cap_sys_ptrace+ep ./myapp，之后普通用户可跟踪该程序。

五、解析 strace 输出中的关键符号与错误码

strace 输出中常见符号具有固定语义，准确识别可快速判断失败原因。例如 EACCES 表示权限拒绝，ENOENT 表示路径不存在，EAGAIN/EWOULDBLOCK 表示非阻塞操作暂不可行。

1、当看到 open("/etc/shadow", O_RDONLY) = -1 EACCES (Permission denied)，说明进程无权读取该文件。

2、遇到 connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(80), ...}, 16) = -1 ECONNREFUSED (Connection refused)，表明目标端口未监听。

3、若某次 read 返回 read(3, "", 1024) = 0，表示对端已关闭连接，符合 POSIX EOF 定义。

好了，本文到此结束，带大家了解了《Linuxstrace跟踪系统调用全解析》，希望本文对你有所帮助！关注golang学习网公众号，给大家分享更多文章知识！