【Linux strace命令介绍】

文章目录

• 前言
• [一、strace 是什么？](#一、strace 是什么？)
• 二、安装
• 三、常用选项速览
• 四、示例
• • [1. 跟踪一个命令](#1. 跟踪一个命令)
  • [2. 只跟踪文件相关的系统调用](#2. 只跟踪文件相关的系统调用)
  • [3. 将输出写到文件（推荐）](#3. 将输出写到文件（推荐）)
  • [4. 显示更长的字符串参数](#4. 显示更长的字符串参数)
• 五、高级用法
• • 跟踪子进程（fork/clone/exec）
  • 附加到正在运行的进程
  • 按系统调用过滤
  • 捕获信号
  • 打印文件描述符到文件名的映射
  • 打印用户态回溯（若支持）

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前言

在 Linux 上排查程序问题时，系统调用（syscall）是程序与内核交互的关键接口。strace 用于拦截并记录进程执行时的系统调用及其参数、返回值和耗时。

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一、strace 是什么？

strace 是 Linux 下用于跟踪系统调用（system calls）和信号（signals）的工具。它通过 ptrace 或类似机制附加到进程，记录该进程发出的系统调用及相关信息（参数、返回值、耗时、错误码等）。对调试、性能诊断、安全审计都非常有用。

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二、安装

# Debian/Ubuntu
sudo apt update
sudo apt install strace

# CentOS / RHEL / Fedora
sudo yum install strace
# 或
sudo dnf install strace

# MacOS（不等价功能，macOS 下常用 dtruss / dtrace）
brew install strace   # 注意：macOS 上的 strace 功能有限或不可用

查看版本与帮助：

strace -V
strace --help

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三、常用选项速览

• strace command [args...]：运行并跟踪一个新进程（最常用）。
• strace -p PID：附加到正在运行的进程。
• -f：跟踪 fork/exec 出来的子进程。
• -o FILE：把输出写到文件（避免控制台混乱）。
• -e trace=...：过滤要跟踪的系统调用（例如 file, network, process，或具体的 open,read,write,connect）。
• -s SIZE：显示字符串参数时的最大长度（默认 32），增加可看到完整路径或内容。
• -c：统计模式，显示各系统调用的耗时与次数汇总。
• -tt / -ttt：打印微秒/秒级别时间戳。
• -T：显示每次系统调用的耗时。
• -k：在支持的系统上打印用户态回溯（stack trace），视 strace 编译时是否启用了 libunwind 等支持。
• -y：打印文件描述符对应的文件名（有助于理解 fd 操作）。
• -D：以守护进程方式运行（少见）。

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四、示例

1. 跟踪一个命令

strace ls

说明：这会把大量系统调用打印到标准错误。常见输出片段：

execve("/bin/ls", ["ls"], 0x7ffd...) = 0
openat(AT_FDCWD, ".", O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_CLOEXEC|O_DIRECTORY) = 3
getdents64(3, /* 返还目录项 */) = 224
write(1, "file1\n", 6) = 6
exit_group(0) = ?

解析 ：execve 表示执行 ls；openat 打开当前目录；getdents64 读取目录项；write 将结果输出到 stdout。

2. 只跟踪文件相关的系统调用

strace -e trace=file ls /etc

说明 ：-e trace=file 会跟踪与文件操作相关的系统调用（open, stat, access 等），更容易看出程序访问了哪些文件。

3. 将输出写到文件（推荐）

strace -o /tmp/ls.strace ls /etc
# 查看文件
less /tmp/ls.strace

4. 显示更长的字符串参数

strace -s 256 some_program

说明 ：当路径或字符串参数较长时，将 -s 设置为更大的值，可以看到完整内容。

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五、高级用法

跟踪子进程（fork/clone/exec）

strace -f -o /tmp/all.strace ./your_program

说明 ：-f 会跟踪由程序产生的子进程（常用于服务器、脚本中间会 spawn 子进程的情形）。

附加到正在运行的进程

# 以 root 或目标进程所有者运行
strace -p 12345 -o /tmp/attach.strace
# 可用 -f 一并跟踪子进程
strace -f -p 12345

按系统调用过滤

# 只跟踪 open/read/write/connect/accept
strace -e trace=open,read,write,connect,accept -o /tmp/trace.strace ./prog
# 或按类别：
strace -e trace=file   ./prog    # 文件相关
strace -e trace=network ./prog    # 网络相关（connect, sendto, recvfrom...）

捕获信号

strace 默认会打印信号如 SIGCHLD、SIGSEGV 等。可以通过输出观察是否是信号导致进程异常退出。

打印文件描述符到文件名的映射

strace -y -o /tmp/trace.strace ./prog

说明 ：-y 会在涉及 fd（如 read(3,...)）时尝试显示其对应的路径（如果可用），便于理解哪些 fd 正在操作。

打印用户态回溯（若支持）

strace -k -o /tmp/trace.strace ./prog

说明 ：-k 可以打印触发系统调用时的用户态栈回溯（需要 strace 支持并且系统有相应符号）。若看不到回溯，说明当前 strace/系统环境不支持。