strace是Linux系统调用跟踪工具，通过监控程序与内核的交互，可定位卡顿、崩溃、权限错误等问题。使用strace可捕获文件操作、网络连接、信号处理等行为，结合-f、-T、-p等选项能分析子进程、耗时及运行中进程，如发现bind返回EACCES即知端口权限问题，快速实现故障排查。
当Linux系统出现异常，比如某个程序卡住、运行缓慢或崩溃，却找不到明显原因时，strace 是一个非常实用的诊断工具。它能跟踪进程执行过程中的系统调用和信号，帮助你看到程序与内核之间的“对话”，从而快速定位问题根源。
什么是strace？
strace 是 Linux 下用于跟踪进程系统调用（system calls）和信号（signals）的命令行工具。系统调用是应用程序请求操作系统服务的方式，例如打开文件、读写网络、创建进程等。通过观察这些调用的行为，可以判断程序是否在等待I/O、访问了错误路径、权限不足，或者陷入死循环。
如何使用strace跟踪程序运行
最简单的用法是在启动程序时加上 strace 前缀：
- strace ls /tmp —— 跟踪 ls 命令执行过程中的所有系统调用
- strace -e openat,read,write ./myapp —— 只关注文件操作相关调用
- strace -o debug.log ./server —— 将输出保存到文件，避免干扰终端
常见选项说明：
- -f：跟踪子进程（适合多进程/多线程程序）
- -p PID：附加到正在运行的进程（无需重启程序）
- -T：显示每个系统调用的耗时（便于发现性能瓶颈）
- -e trace=network：只看网络相关的系统调用（如 sendto、recvfrom）
- -y：在输出中显示文件描述符对应的文件路径（strace 较新版本支持）
通过strace识别常见问题
掌握输出解读方法，才能真正发挥 strace 的作用。以下是几种典型异常场景及排查方式：
1. 程序卡住或响应慢
使用 strace -T -p PID 附加到进程，观察最后几个系统调用。如果发现类似：
read(3,
长时间停留在此处，说明程序在等待输入（可能是网络、管道或文件）。结合耗时字段（-T 输出），可确认是否存在阻塞。
2. 文件无法打开或权限错误
查找 openat 或 open 调用返回 -1：
openat(AT_FDCWD, "/etc/myconfig.conf", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
这说明程序试图读取一个不存在的配置文件。检查路径拼写、工作目录或权限设置即可修复。
3. 程序频繁失败或崩溃
查看是否有大量重复的失败调用，例如：
access("/var/run/service.lock", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
可能程序依赖某个临时文件但未正确创建。也可能是守护进程启动顺序问题。
4. 网络连接异常
使用 strace -e trace=network -p PID 观察连接行为：
connect(4, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(8080), sin_addr=inet_addr("192.168.1.100")}, 16) = -1 ECONNREFUSED (Connection refused)
明确提示连接被拒绝，应检查目标服务是否运行、防火墙规则或IP配置。
实际排查示例：Web服务启动失败
假设一个自研 Web 服务启动后立即退出，日志为空。使用 strace 跟踪：
strace -f ./webserver
输出中发现：
bind(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(80), ...}) = -1 EACCES (Permission denied)
问题浮出水面：程序尝试绑定 80 端口，但没有权限。解决方案有两个：改用大于 1024 的端口，或给程序赋予 CAP_NET_BIND_SERVICE 能力：
sudo setcap 'cap_net_bind_service=+ep' ./webserver
再次运行，服务正常启动。
基本上就这些。strace 不需要安装额外依赖，几乎所有 Linux 发行版都自带。虽然输出看起来密集，但只要聚焦关键调用（如 open、read、write、connect、bind、kill、access），就能快速锁定问题。它是系统级调试的“显微镜”，值得每位运维和开发人员掌握。
