linux strace工具使用手册

strace工具使用手册

下载地址

./configure --prefix=/home/lwc/userapp/rootfs CC=arm-himix100-linux-gcc --host=arm
make
make install

https://blog.youkuaiyun.com/jctian000/article/details/80695025
https://blog.51cto.com/10541556/1793898
https://blog.youkuaiyun.com/flyingqr/article/details/70598693

一、说明

[https://github.com/strace/strace/releases](https://github.com/strace/strace/releases)

​ Strace是Linux中一个调试和跟踪工具。它可以接管被跟踪进程执行的系统调用和收到的信号。然后把每一个执行的系统调用的名字，参数和返回值打印出来。可以通过strace找到问题出现在user层还是kernel层。strace 显示这些调用的参数并返回符号形式的值。strace 从内核接收信息，而且不需要以任何特殊的方式来构建内核。

strace命令是一个集诊断、调试、统计于一体的工具，使用strace对应用的系统调用和信号传递的跟踪结果来对应用进行分析 ，以达到解决问题或者了解应用工作过程的目的。有时错误日志不能满足定位问题的需求，因此需要从更“深层”的方面着手分析，可以通过strace观察这些系统调用及其参数、返回值，界定出错的范围，甚至找出问题出现的根因。

• 操作系统内核直接运行在硬件上，提供设备管理、内存管理、任务调度等功能。
• 用户空间通过API请求内核空间的服务来完成其功能——内核提供给用户空间的这些API, 就是系统调用。

​ 进程不能直接访问硬件设备，当进程需要访问硬件设备(比如读取磁盘文件，接收网络数据等等)时，必须由用户态模式切换至内核态模式，通 过系统调用访问硬件设备。strace可以跟踪到一个进程产生的系统调用,包括参数，返回值，执行消耗的时间。 对于运维的问题定位，strace工具结合系统调用表，就能解决绝大多数问题。 strace工具比较高级的用途：

​ 1）可以对特定的系统调用或者几组系统调用进行过滤

​ 2）可以通过统计特定系统调用的调用次数、耗费的时间、成功和失败的次数来配置(profile)系统调用的使用

​ 3）可以跟踪发送给进程的信号量

​ 4）可以通过pid附着(attach)到任何运行的进程

Linux内核目前有300多个系统调用，详细的列表可以通过syscalls手册页查看。这些系统调用主要分为几类：

​ 1）文件和设备访问类 比如open/close/read/write/chmod等
2）进程管理类 fork/clone/execve/exit/getpid等
3）信号类 signal/sigaction/kill 等
4）内存管理 brk/mmap/mlock等
5）进程间通信 IPC shmget/semget * 信号量，共享内存，消息队列等
6）网络通信 socket/connect/sendto/sendmsg 等
7）其他

关于该命令的更多信息可以参考帮助文档：man strace

二、用法

2.1 strace有两种运行模式

①一种是通过它启动要跟踪的进程 ，在原本的命令前加上strace即可 ，例如：要跟踪 “ls -lh /var/log/messages” 这个命令的执行，可以这样：

strace ls -lh /var/log/messages

②另外一种运行模式，是跟踪已经在运行的进程，在不中断进程执行的情况下， 即可查看进程的运行情况，给strace传递-p pid 选项。例如：有个在运行的some_server服务，第一步，查看pid:

pidof some_server                      
17553 

依据pid用strace跟踪其执行:

strace -p 17553

完成跟踪时，按ctrl + C 结束strace即可。

2.2 strace的常用选项

-c 统计每一系统调用的所执行的时间,次数和出错的次数等. 
-d 输出strace关于标准错误的调试信息. 
-f 除了跟踪当前进程外，还跟踪由fork调用所产生的子进程. 
-ff 如果提供-o filename,则所有进程的跟踪结果输出到相应的filename.pid中,pid是各进程的进程号. 
-F 尝试跟踪vfork调用.在-f时,vfork不被跟踪. 
-h 输出简要的帮助信息. 
-i 输出系统调用的入口指针寄存器值. 
-q 禁止输出关于结合(attaching)、脱离(detaching)的消息，当输出重定向到一个文件时，自动抑制此类消息. 
-r 打印出相对时间关于每一个系统调用，即连续的系统调用起点之间的时间差，与-t对应. 
-t 打印各个系统调用被调用时的绝对时间秒级，观察程序各部分的执行时间可以用此选项。 
-tt 在输出中的每一行前加上时间信息,微秒级. 
-ttt 在每行输出前添加相对时间信息，格式为”自纪元时间起经历的秒数.微秒数”
-T 显示每一调用所耗的时间，其时间开销在输出行最右侧的尖括号内. 
-v 冗余显示模式：显示系统调用中argv[]envp[]stat、termio(s)等数组/结构体参数所有的元素/成员内容. 
-V 输出strace的版本信息. 
-x 以十六进制形式输出非标准字符串 。
-xx 所有字符串以十六进制形式输出. 
-a column 设置返回值的输出位置.默认为40，即"="出现在第40列.
-e expr 指定一个表达式,用来控制如何跟踪.
    -e trace=set 只跟踪指定的系统 调用.例如:-e trace=open.
    -e trace=file 只跟踪有关文件操作的系统调用. 
    -e trace=process 只跟踪有关进程控制的系统调用. 
    -e trace=network 跟踪与网络有关的所有系统调用. 
    -e trace=signal 跟踪所有与系统信号有关的 系统调用 
    -e trace=ipc 跟踪所有与进程通讯有关的系统调用 
    -e abbrev=set 设定 strace输出的系统调用的结果集.-v 等与 abbrev=none.默认为abbrev=all. 
    -e raw=set 将指 定的系统调用的参数以十六进制显示. 
    -e signal=set 指定跟踪的系统信号.默认为all.如signal=!SIGIO,表示不跟踪SIGIO信号. 
    -e read=set 输出从指定文件中读出 的数据.例如: -e read=3,5 -e write=set 
-E var 从命令的环境变量列表中移除var。
-E var=val 将var=val放入命令的环境变量列表.
-o filename 将strace的输出写入文件filename，而不是显示到标准错误输出（stderr）.
-p pid 跟踪指定的进程pid，可指定多达32个(-p pid)选项以同时跟踪多个进程。该选项常用于调试后台进程. 
-s strsize 限制每行输出中字符串(如read参数)的最大显示长度，默认32字节。但文件名总是完整显示
-S sortby 按指定规则对-c选项的输出直方图进行排序。sortby取值可为time、calls、name和nothing(默认     time)
-u username 以username 的UID和GID执行被跟踪的命令

​ 以上部分参数可组合使用，如：

​ strace -o output.txt -T -tt -e trace=all -p 28979

​ 表示的含义是，跟踪28979进程的所有系统调用（-e trace=all），并统计系统调用的花费时间，以及开始时间（并以可视化的时分秒格式显示），最后将记录结果存在output.txt文件里面。

​ strace记录程序所产生的每次系统调用，并以类似C的格式(无论创建该程序时使用何种编程语言)各自显示为单独的一行。每行起始为系统调用的函数名，括号内为参数，该调用的返回值则显示在等号右侧。当参数为数组或结构体时，显示其元素(方括号)或成员(花括号)内容，见execve和fstat64。当参数为bit时，使用方括号并用空格隔开每项参数，如：

​ sigprocmask(SIG_BLOCK,[CHLD TTOU],[ ]) = 0

​ 第二个参数代表信号SIGCHLD和SIGTTOU；若bit型参数全部置位，则输出如:

​ sigprocmask(SIG_UNBLOCK,~[ ],NULL) = 0

此处第二个参数全部置位。

三、strace使用案例

3.1 跟踪程序运行

strace用法举例，测试程序test1.c运行过程中的系统调用情况：

  1 #include <stdio.h>
  2 int main(void)
  3 {
  4     fputs("hello", stdout);
  5     sleep(2);
  6     //这里一开始输出了换行符，所以前面的hello就被输出到屏幕上了。
  7     fputs("\nworld\n", stdout);
  8     sleep(2);
  9     return 0;
 10 }

@Cpl-WH-30:~/test$ gcc test1.c -o test1
@Cpl-WH-30:~/test$ strace ./test1
execve("./test1", ["./test1"], [/* 30 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x12b7000
...
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=143984, ...}) = 0
mmap(NULL, 143984, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7feee4d32000
close(3)                                = 0
...
fstat(1, {st_mode=S_IFCHR|0622, st_rdev=makedev(136, 14), ...}) = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7feee4d55000
...
nanosleep({2, 0}, 0x7ffd00227380)       = 0
write(1, "hello\n", 6hello
)                  = 6
...
nanosleep({2, 0}, 0x7ffd00227380)       = 0
write(1, "world", 5world)                    = 5
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

​ 第3行表示通过系统调用execve来建立一个进程，本例中为test1对应的进程，在控制台中执行各种命令，比如ls、cd时，都是通过系统调用execve来建立它们的进程的，通过strace可以看到程序运行的细节。

​ 第4行brk通过传递的addr来重新设置program break，成功则返回0，否则返回-1。 brk(0)的参数是一个地址，假如已经知道了堆的起始地址，还有堆的大小，那么就可以据此修改 brk() 中的地址参数已达到调整堆的目的。以0作为参数调用brk，返回值为内存管理的起始地址(若在子进程中调用malloc，则从0x8a92000地址开始分配空间)

​ 第6~8行表示打开动态连接库的过程，如果程序是静态连接的，这几个步骤将不需要。

​ 第14~19行是程序的处理过程，nanosleep()使得进程进入睡眠状态,指定时候后唤醒进程,sleep()基于其实现 ，然后写入hello和world。

​ 20~21行表示退出进程中所有的线程。

（省略号表示还有其他的系统调用，此处省略。）

​ 加入-c选项，可以打印调用了哪些系统函数，调用多少次数，消耗了多少时间等信息 ，用于性能分析。

3.2 分析程序挂死原因

​ test2.c代码使用死循环模拟用户态挂死，调用sleep模拟内核态程序挂死，然后利用strace工具分析原因。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    getpid(); //该系统调用起到标识作用
    if(argc < 2)
    {
        printf("hang (user|system)\n");
        return 1;
    }
    if(!strcmp(argv[1], "user"))
        while(1);
    else if(!strcmp(argv[1], "system"))
        sleep(500);
    return 0;
}

...
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0P \2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1857312, ...}) = 0
...
close(3)                                = 0
...
munmap(0x7f21e695f000, 143984)          = 0
getpid()                                = 8446
rt_sigprocmask(SIG_BLOCK, [CHLD], [], 8) = 0
rt_sigaction(SIGCHLD, NULL, {SIG_DFL, [], 0}, 8) = 0
rt_sigprocmask(SIG_SETMASK, [], NULL, 8) = 0
nanosleep({500, 0},

​ 第3行，调用read，从/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6该libc库文件中读取832bytes，即读取ELF头信息 。

​ 分析：用户态挂死情况下，strace在getpid()一行输出之后没有其他系统调用输出；进程在内核态挂死，最后一行的系统调用nanosleep不能完整显示，这里nanosleep没有返回值表示该调用尚未完成。

​ 结论：使用strace跟踪挂死程序，如果最后一行系统调用显示完整，程序在逻辑代码处挂死；如果最后一行系统调用显示不完整，程序在该系统调用处挂死。 当程序挂死在系统调用处，可以查看相应系统调用的man手册，了解在什么情况下该系统调用会出现挂死情况。

3.3 跟踪查看依赖库问题

​ strace帮助查看库依赖问题。

@Cpl-WH-30:~/test$ strace -o whoami.strace whoami
@Cpl-WH-30:~/test$ ls
test3  test3.c  whoami.strace
@Cpl-WH-30:~/test$ vim whoami.strace
execve("/usr/bin/whoami", ["whoami"], [/* 30 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x21d4000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f1519345000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=143984, ...}) = 0
mmap(NULL, 143984, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1519321000
close(3)                                = 0
...
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0P \2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
...
mprotect(0x7f1519347000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f1519321000, 143984)          = 0
brk(0)                                  = 0x21d4000
brk(0x21f5000)                          = 0x21f5000
open("/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
...

​ 第5行，对于命令行下执行的程序，execve(或exec系列调用中的某一个)均为strace输出系统调用中的第一个。strace首先调用fork或clone函数新建一个子进程，然后在子进程中调用exec载入需要执行的程序(这里为whoami) ；

​ 第6行，以0作为参数调用brk，返回值为内存管理的起始地址(若在子进程中调用malloc，则从0x21d4000地址开始分配空间) ；

​ 第7行，调用access函数检验/etc/ld.so.nohwcap是否存在 ；

​ 第8行，使用mmap函数进行匿名内存映射，以此来获取8192bytes内存空间，该空间起始地址为0x7f1519345000，匿名内存映射就是不涉及具体的文件名,避免了文件的创建及打开,很显然只能用于具有亲缘关系的进程间通信 。

​ 第10行，调用open函数尝试打开/etc/ld.so.cache文件，返回文件描述符为3 。

​ 第11行，fstat函数获取/etc/ld.so.cache文件信息 。

​ 第12行，调用mmap函数将/etc/ld.so.cache文件映射至内存 。

​ 第13行，close关闭文件描述符为3指向的/etc/ld.so.cache文件 。

​ 第18行，使用mprotect函数对0x7f1519347000,起始的4096bytes空间进行保护(PROT_NONE参数就是不能访问，对应还有PROT_READ表示可以读取) 。

​ 第19行，调用munmap函数，将/etc/ld.so.cache文件从内存中去映射，与8行的mmap函数对应 。

3.4 跟踪程序退出的系统调用

​ 利用strace跟踪观察程序正常退出时的系统调用情况

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {
       exit(1);
}

​ -e trace=process 表示只跟踪和进程管理相关的系统调用。

​ 进程自己退出时（调用exit函数，或者从main函数返回）, 最终调用的是exit_group系统调用， 并且strace会输出exited with X（X为退出码）。

​ 因为这里的exit函数不是系统调用，而是glibc库提供的一个函数，exit函数的调用最终会转化为exit_group系统调用，它会退出当前进程的所有线程。实际上，有一个叫做_exit()的系统调用(注意exit前面的下划线), 线程退出时最终会调用它。

3.5 定位共享内存异常

​ 当遇到服务启动时报错：

shmget 267264 30097568: Invalid argument
Can not get shm...exit!

错误日志提示获取共享内存出错，通过strace看下 ：

-WH-30：~/$ strace -tt -f -e trace=ipc ./a_mon_svr     ../conf/a_mon_svr.conf
22:46:36.351798 shmget(0x5feb, 12000, 0666) = 0
22:46:36.351939 shmat(0, 0, 0)          = ?
Process 21406 attached
22:46:36.355439 shmget(0x41400, 30097568, 0666) = -1 EINVAL (Invalid argument)
shmget 267264 30097568: Invalid argument
Can not get shm...exit!

通过-e trace=ipc 选项，让strace只跟踪和进程通信相关的系统调用。

从strace输出得知是shmget系统调用出错了，errno是EINVAL。同样， 查询下shmget手册页，搜索EINVAL的错误码的说明:

EINVAL A new segment was to be created and size < SHMMIN or size > SHMMAX, or no new segment was to be created, a segment with given key existed, but size is greater than the size of that segment

shmget设置EINVAL错误码的原因为下列之一：

• 要创建的共享内存段比 SHMMIN小 (一般是1个字节)
• 要创建的共享内存段比 SHMMAX 大 (内核参数kernel.shmmax配置)
• 指定key的共享内存段已存在，其大小和调用shmget时传递的值不同。

从strace输出看，要连的共享内存key 0x41400, 指定的大小是30097568字节，明显与第1、2种情况不匹配。那只剩下第三种情况。使用ipcs看下是否真的是大小不匹配：

ipcs  -m | grep 41400
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status    
0x00041400 1015822    root       666        30095516   1

​ 可以看到，已经0x41400这个key已经存在，并且其大小为30095516字节，和我们调用参数中的30097568不匹配，于是产生了这个错误。在这个案例里面，导致共享内存大小不一致的原因，是一组程序中，其中一个编译为32位，另外一个编译为64位,代码里面使用了long这个变长int数据类型。

​ 注意：当目标进程卡死在用户态时，strace会没有输出 ，此时需要其他的跟踪手段，比如gdb/perf/SystemTap等。

​ strace工具的功能还有很多，此处不一一列出，具体用法参照2.2节常用选项说明使用。

附录Ⅰ：系统调用表

以下是Linux系统调用的一个列表，包含了大部分常用系统调用和由系统调用派生出的的函数。

①进程控制：

系统调用名称	功能
fork	创建一个新进程
clone	按指定条件创建子进程
execve	运行可执行文件
exit	中止进程
_exit	立即中止当前进程
getdtablesize	进程所能打开的最大文件数
getpgid	获取指定进程组标识号
setpgid	设置指定进程组标志号
getpgrp	获取当前进程组标识号
setpgrp	设置当前进程组标志号
getpid	获取进程标识号
getppid	获取父进程标识号
getpriority	获取调度优先级
setpriority	设置调度优先级
modify_ldt	读写进程的本地描述表
nanosleep	使进程睡眠指定的时间
nice	改变分时进程的优先级
pause	挂起进程，等待信号
personality	设置进程运行域
prctl	对进程进行特定操作
ptrace	进程跟踪
sched_get_priority_max	取得静态优先级的上限
sched_get_priority_min	取得静态优先级的下限
sched_getparam	取得进程的调度参数
sched_getscheduler	取得指定进程的调度策略
sched_rr_get_interval	取得按RR算法调度的实时进程的时间片长度
sched_setparam	设置进程的调度参数
sched_setscheduler	设置指定进程的调度策略和参数
sched_yield	进程主动让出处理器,并将自己等候调度队列队尾
vfork	创建一个子进程，以供执行新程序，常与execve等同时使用
wait	等待子进程终止
wait3	参见wait
waitpid	等待指定子进程终止
wait4	参见waitpid
capget	获取进程权限
capset	设置进程权限
getsid	获取会晤标识号
setsid	设置会晤标识号

②文件系统控制

​ 文件读写操作

系统调用名称	功能
fcntl	文件控制
open	打开文件
creat	创建新文件
close	关闭文件描述字
read	读文件
write	写文件
readv	从文件读入数据到缓冲数组中
writev	将缓冲数组里的数据写入文件
pread	对文件随机读
pwrite	对文件随机写
lseek	移动文件指针
_llseek	在64位地址空间里移动文件指针
dup	复制已打开的文件描述字
dup2	按指定条件复制文件描述字
flock	文件加/解锁
poll	I/O多路转换
truncate	截断文件
ftruncate	参见truncate
umask	设置文件权限掩码
fsync	把文件在内存中的部分写回磁盘

​ 文件系统操作

系统调用	功能
access	确定文件的可存取性
chdir	改变当前工作目录
fchdir	参见chdir
chmod	改变文件方式
fchmod	参见chmod
chown	改变文件的属主或用户组
fchown	参见chown
lchown	参见chown
chroot	改变根目录
stat	取文件状态信息
lstat	参见stat
fstat	参见stat
statfs	取文件系统信息
fstatfs	参见statfs
readdir	读取目录项
getdents	读取目录项
mkdir	创建目录
mknod	创建索引节点
rmdir	删除目录
rename	文件改名
link	创建链接
symlink	创建符号链接
unlink	删除链接
readlink	读符号链接的值
mount	安装文件系统
umount	卸下文件系统
ustat	取文件系统信息
utime	改变文件的访问修改时间
utimes	参见utime
quotactl	控制磁盘配额

③系统控制

ioctl
_sysctl
acct
getrlimit
setrlimit
getrusage
uselib
ioperm
iopl
outb
reboot
swapon
swapoff
bdflush
sysfs
sysinfo
adjtimex
alarm
getitimer
setitimer
gettimeofday
settimeofday
stime
time
times
uname
vhangup
nfsservctl
vm86
create_module
delete_module
init_module
query_module
*get_kernel_syms

④内存管理

brk
sbrk
mlock
munlock
mlockall
munlockall
mmap
munmap
mremap
msync
mprotect
getpagesize
sync
cacheflush

⑤网络管理

系统调用名称	功能
getdomainname	取域名
setdomainname	设置域名
gethostid	获取主机标识号
sethostid	设置主机标识号
gethostname	获取本主机名称
sethostname	设置主机名称

⑥socket控制

系统调用名称	功能
socketcall	socket系统调用
socket	建立socket
bind	绑定socket到端口
connect	连接远程主机
accept	响应socket连接请求
send	通过socket发送信息
sendto	发送UDP信息
sendmsg	参见send
recv	通过socket接收信息
recvfrom	接收UDP信息
recvmsg	参见recv
listen	监听socket端口
select	对多路同步I/O进行轮询
shutdown	关闭socket上的连接
getsockname	取得本地socket名字
getpeername	获取通信对方的socket名字
getsockopt	取端口设置
setsockopt	设置端口参数
sendfile	在文件或端口间传输数据
socketpair	创建一对已联接的无名socket

⑦用户管理

系统调用名称	功能
getuid	获取用户标识号
setuid	设置用户标志号
getgid	获取组标识号
setgid	设置组标志号
getegid	获取有效组标识号
setegid	设置有效组标识号
geteuid	获取有效用户标识号
seteuid	设置有效用户标识号
setregid	分别设置真实和有效的的组标识号
setreuid	分别设置真实和有效的用户标识号
getresgid	分别获取真实的,有效的和保存过的组标识号
setresgid	分别设置真实的,有效的和保存过的组标识号
getresuid	分别获取真实的,有效的和保存过的用户标识号
setresuid	分别设置真实的,有效的和保存过的用户标识号
setfsgid	设置文件系统检查时使用的组标识号
setfsuid	设置文件系统检查时使用的用户标识号
getgroups	获取后补组标志清单
setgroups	设置后补组标志清单

⑧进程间通信

系统调用名称	功能
ipc	进程间通信总控制调用

​ 信号

系统调用名称	功能
sigaction	设置对指定信号的处理方法
sigprocmask	根据参数对信号集中的信号执行阻塞/解除阻塞等操作
sigpending	为指定的被阻塞信号设置队列
sigsuspend	挂起进程等待特定信号
signal	参见signal
kill	向进程或进程组发信号
*sigblock	向被阻塞信号掩码中添加信号,已被sigprocmask代替
*siggetmask	取得现有阻塞信号掩码,已被sigprocmask代替
*sigsetmask	用给定信号掩码替换现有阻塞信号掩码,已被sigprocmask代替
*sigmask	将给定的信号转化为掩码,已被sigprocmask代替
*sigpause	作用同sigsuspend,已被sigsuspend代替
sigvec	为兼容BSD而设的信号处理函数,作用类似sigaction
ssetmask	ANSI C的信号处理函数,作用类似sigaction

​ 消息

系统调用名称	功能
msgctl	消息控制操作
msgget	获取消息队列
msgsnd	发消息
msgrcv	取消息

​ 管道

系统调用名称	功能
pipe	创建管道

​ 信号量

系统调用名称	功能
semctl	信号量控制
semget	获取一组信号量
semop	信号量操作

​ 共享内存

系统调用名称	功能
shmctl	控制共享内存
shmget	获取共享内存
shmat	连接共享内存
shmdt	拆卸共享内存

附录Ⅱ 系统调用入口&源代码

系统调用号	函数名	入口点	源代码
0	read	sys_read	fs/read_write.c
1	write	sys_write	fs/read_write.c
2	open	sys_open	fs/open.c
3	close	sys_close	fs/open.c
4	stat	sys_newstat	fs/stat.c
5	fstat	sys_newfstat	fs/stat.c
6	lstat	sys_newlstat	fs/stat.c
7	poll	sys_poll	fs/select.c
8	lseek	sys_lseek	fs/read_write.c
9	mmap	sys_mmap	arch/x86/kernel/sys_x86_64.c
10	mprotect	sys_mprotect	mm/mprotect.c
11	munmap	sys_munmap	mm/mmap.c
12	brk	sys_brk	mm/mmap.c
13	rt_sigaction	sys_rt_sigaction	kernel/signal.c
14	rt_sigprocmask	sys_rt_sigprocmask	kernel/signal.c
15	rt_sigreturn	stub_rt_sigreturn	arch/x86/kernel/signal.c
16	ioctl	sys_ioctl	fs/ioctl.c
17	pread64	sys_pread64	fs/read_write.c
18	pwrite64	sys_pwrite64	fs/read_write.c
19	readv	sys_readv	fs/read_write.c
20	writev	sys_writev	fs/read_write.c
21	access	sys_access	fs/open.c
22	pipe	sys_pipe	fs/pipe.c
23	select	sys_select	fs/select.c
24	sched_yield	sys_sched_yield	kernel/sched/core.c
25	mremap	sys_mremap	mm/mmap.c
26	msync	sys_msync	mm/msync.c
27	mincore	sys_mincore	mm/mincore.c
28	madvise	sys_madvise	mm/madvise.c
29	shmget	sys_shmget	ipc/shm.c
30	shmat	sys_shmat	ipc/shm.c
31	shmctl	sys_shmctl	ipc/shm.c
32	dup	sys_dup	fs/file.c
33	dup2	sys_dup2	fs/file.c
34	pause	sys_pause	kernel/signal.c
35	nanosleep	sys_nanosleep	kernel/hrtimer.c
36	getitimer	sys_getitimer	kernel/itimer.c
37	alarm	sys_alarm	kernel/timer.c
38	setitimer	sys_setitimer	kernel/itimer.c
39	getpid	sys_getpid	kernel/sys.c
40	sendfile	sys_sendfile64	fs/read_write.c
41	socket	sys_socket	net/socket.c
42	connect	sys_connect	net/socket.c
43	accept	sys_accept	net/socket.c
44	sendto	sys_sendto	net/socket.c
45	recvfrom	sys_recvfrom	net/socket.c
46	sendmsg	sys_sendmsg	net/socket.c
47	recvmsg	sys_recvmsg	net/socket.c
48	shutdown	sys_shutdown	net/socket.c
49	bind	sys_bind	net/socket.c
50	listen	sys_listen	net/socket.c
51	getsockname	sys_getsockname	net/socket.c
52	getpeername	sys_getpeername	net/socket.c
53	socketpair	sys_socketpair	net/socket.c
54	setsockopt	sys_setsockopt	net/socket.c
55	getsockopt	sys_getsockopt	net/socket.c
56	clone	stub_clone	kernel/fork.c
57	fork	stub_fork	kernel/fork.c
58	vfork	stub_vfork	kernel/fork.c
59	execve	stub_execve	fs/exec.c
60	exit	sys_exit	kernel/exit.c
61	wait4	sys_wait4	kernel/exit.c
62	kill	sys_kill	kernel/signal.c
63	uname	sys_newuname	kernel/sys.c
64	semget	sys_semget	ipc/sem.c
65	semop	sys_semop	ipc/sem.c
66	semctl	sys_semctl	ipc/sem.c
67	shmdt	sys_shmdt	ipc/shm.c
68	msgget	sys_msgget	ipc/msg.c
69	msgsnd	sys_msgsnd	ipc/msg.c
70	msgrcv	sys_msgrcv	ipc/msg.c
71	msgctl	sys_msgctl	ipc/msg.c
72	fcntl	sys_fcntl	fs/fcntl.c
73	flock	sys_flock	fs/locks.c
74	fsync	sys_fsync	fs/sync.c
75	fdatasync	sys_fdatasync	fs/sync.c
76	truncate	sys_truncate	fs/open.c
77	ftruncate	sys_ftruncate	fs/open.c
78	getdents	sys_getdents	fs/readdir.c
79	getcwd	sys_getcwd	fs/dcache.c
80	chdir	sys_chdir	fs/open.c
81	fchdir	sys_fchdir	fs/open.c
82	rename	sys_rename	fs/namei.c
83	mkdir	sys_mkdir	fs/namei.c
84	rmdir	sys_rmdir	fs/namei.c
85	creat	sys_creat	fs/open.c
86	link	sys_link	fs/namei.c
87	unlink	sys_unlink	fs/namei.c
88	symlink	sys_symlink	fs/namei.c
89	readlink	sys_readlink	fs/stat.c
90	chmod	sys_chmod	fs/open.c
91	fchmod	sys_fchmod	fs/open.c
92	chown	sys_chown	fs/open.c
93	fchown	sys_fchown	fs/open.c
94	lchown	sys_lchown	fs/open.c
95	umask	sys_umask	kernel/sys.c
96	gettimeofday	sys_gettimeofday	kernel/time.c
97	getrlimit	sys_getrlimit	kernel/sys.c
98	getrusage	sys_getrusage	kernel/sys.c
99	sysinfo	sys_sysinfo	kernel/sys.c
100	times	sys_times	kernel/sys.c
101	ptrace	sys_ptrace	kernel/ptrace.c
102	getuid	sys_getuid	kernel/sys.c
103	syslog	sys_syslog	kernel/printk/printk.c
104	getgid	sys_getgid	kernel/sys.c
105	setuid	sys_setuid	kernel/sys.c
106	setgid	sys_setgid	kernel/sys.c
107	geteuid	sys_geteuid	kernel/sys.c
108	getegid	sys_getegid	kernel/sys.c
109	setpgid	sys_setpgid	kernel/sys.c
110	getppid	sys_getppid	kernel/sys.c
111	getpgrp	sys_getpgrp	kernel/sys.c
112	setsid	sys_setsid	kernel/sys.c
113	setreuid	sys_setreuid	kernel/sys.c
114	setregid	sys_setregid	kernel/sys.c
115	getgroups	sys_getgroups	kernel/groups.c
116	setgroups	sys_setgroups	kernel/groups.c
117	setresuid	sys_setresuid	kernel/sys.c
118	getresuid	sys_getresuid	kernel/sys.c
119	setresgid	sys_setresgid	kernel/sys.c
120	getresgid	sys_getresgid	kernel/sys.c
121	getpgid	sys_getpgid	kernel/sys.c
122	setfsuid	sys_setfsuid	kernel/sys.c
123	setfsgid	sys_setfsgid	kernel/sys.c
124	getsid	sys_getsid	kernel/sys.c
125	capget	sys_capget	kernel/capability.c
126	capset	sys_capset	kernel/capability.c
127	rt_sigpending	sys_rt_sigpending	kernel/signal.c
128	rt_sigtimedwait	sys_rt_sigtimedwait	kernel/signal.c
129	rt_sigqueueinfo	sys_rt_sigqueueinfo	kernel/signal.c
130	rt_sigsuspend	sys_rt_sigsuspend	kernel/signal.c
131	sigaltstack	sys_sigaltstack	kernel/signal.c
132	utime	sys_utime	fs/utimes.c
133	mknod	sys_mknod	fs/namei.c
134	uselib		fs/exec.c
135	personality	sys_personality	kernel/exec_domain.c
136	ustat	sys_ustat	fs/statfs.c
137	statfs	sys_statfs	fs/statfs.c
138	fstatfs	sys_fstatfs	fs/statfs.c
139	sysfs	sys_sysfs	fs/filesystems.c
140	getpriority	sys_getpriority	kernel/sys.c
141	setpriority	sys_setpriority	kernel/sys.c
142	sched_setparam	sys_sched_setparam	kernel/sched/core.c
143	sched_getparam	sys_sched_getparam	kernel/sched/core.c
144	sched_setscheduler	sys_sched_setscheduler	kernel/sched/core.c
145	sched_getscheduler	sys_sched_getscheduler	kernel/sched/core.c
146	sched_get_priority_max	sys_sched_get_priority_max	kernel/sched/core.c
147	sched_get_priority_min	sys_sched_get_priority_min	kernel/sched/core.c
148	sched_rr_get_interval	sys_sched_rr_get_interval	kernel/sched/core.c
149	mlock	sys_mlock	mm/mlock.c
150	munlock	sys_munlock	mm/mlock.c
151	mlockall	sys_mlockall	mm/mlock.c
152	munlockall	sys_munlockall	mm/mlock.c
153	vhangup	sys_vhangup	fs/open.c
154	modify_ldt	sys_modify_ldt	arch/x86/um/ldt.c
155	pivot_root	sys_pivot_root	fs/namespace.c
156	_sysctl	sys_sysctl	kernel/sysctl_binary.c
157	prctl	sys_prctl	kernel/sys.c
158	arch_prctl	sys_arch_prctl	arch/x86/um/syscalls_64.c
159	adjtimex	sys_adjtimex	kernel/time.c
160	setrlimit	sys_setrlimit	kernel/sys.c
161	chroot	sys_chroot	fs/open.c
162	sync	sys_sync	fs/sync.c
163	acct	sys_acct	kernel/acct.c
164	settimeofday	sys_settimeofday	kernel/time.c
165	mount	sys_mount	fs/namespace.c
166	umount2	sys_umount	fs/namespace.c
167	swapon	sys_swapon	mm/swapfile.c
168	swapoff	sys_swapoff	mm/swapfile.c
169	reboot	sys_reboot	kernel/reboot.c
170	sethostname	sys_sethostname	kernel/sys.c
171	setdomainname	sys_setdomainname	kernel/sys.c
172	iopl	stub_iopl	arch/x86/kernel/ioport.c
173	ioperm	sys_ioperm	arch/x86/kernel/ioport.c
174	create_module		NOT IMPLEMENTED
175	init_module	sys_init_module	kernel/module.c
176	delete_module	sys_delete_module	kernel/module.c
177	get_kernel_syms		NOT IMPLEMENTED
178	query_module		NOT IMPLEMENTED
179	quotactl	sys_quotactl	fs/quota/quota.c
180	nfsservctl		NOT IMPLEMENTED
181	getpmsg		NOT IMPLEMENTED
182	putpmsg		NOT IMPLEMENTED
183	afs_syscall		NOT IMPLEMENTED
184	tuxcall		NOT IMPLEMENTED
185	security		NOT IMPLEMENTED
186	gettid	sys_gettid	kernel/sys.c
187	readahead	sys_readahead	mm/readahead.c
188	setxattr	sys_setxattr	fs/xattr.c
189	lsetxattr	sys_lsetxattr	fs/xattr.c
190	fsetxattr	sys_fsetxattr	fs/xattr.c
191	getxattr	sys_getxattr	fs/xattr.c
192	lgetxattr	sys_lgetxattr	fs/xattr.c
193	fgetxattr	sys_fgetxattr	fs/xattr.c
194	listxattr	sys_listxattr	fs/xattr.c
195	llistxattr	sys_llistxattr	fs/xattr.c
196	flistxattr	sys_flistxattr	fs/xattr.c
197	removexattr	sys_removexattr	fs/xattr.c
198	lremovexattr	sys_lremovexattr	fs/xattr.c
199	fremovexattr	sys_fremovexattr	fs/xattr.c
200	tkill	sys_tkill	kernel/signal.c
201	time	sys_time	kernel/time.c
202	futex	sys_futex	kernel/futex.c
203	sched_setaffinity	sys_sched_setaffinity	kernel/sched/core.c
204	sched_getaffinity	sys_sched_getaffinity	kernel/sched/core.c
205	set_thread_area		arch/x86/kernel/tls.c
206	io_setup	sys_io_setup	fs/aio.c
207	io_destroy	sys_io_destroy	fs/aio.c
208	io_getevents	sys_io_getevents	fs/aio.c
209	io_submit	sys_io_submit	fs/aio.c
210	io_cancel	sys_io_cancel	fs/aio.c
211	get_thread_area		arch/x86/kernel/tls.c
212	lookup_dcookie	sys_lookup_dcookie	fs/dcookies.c
213	epoll_create	sys_epoll_create	fs/eventpoll.c
214	epoll_ctl_old		NOT IMPLEMENTED
215	epoll_wait_old		NOT IMPLEMENTED
216	remap_file_pages	sys_remap_file_pages	mm/fremap.c
217	getdents64	sys_getdents64	fs/readdir.c
218	set_tid_address	sys_set_tid_address	kernel/fork.c
219	restart_syscall	sys_restart_syscall	kernel/signal.c
220	semtimedop	sys_semtimedop	ipc/sem.c
221	fadvise64	sys_fadvise64	mm/fadvise.c
222	timer_create	sys_timer_create	kernel/posix-timers.c
223	timer_settime	sys_timer_settime	kernel/posix-timers.c
224	timer_gettime	sys_timer_gettime	kernel/posix-timers.c
225	timer_getoverrun	sys_timer_getoverrun	kernel/posix-timers.c
226	timer_delete	sys_timer_delete	kernel/posix-timers.c
227	clock_settime	sys_clock_settime	kernel/posix-timers.c
228	clock_gettime	sys_clock_gettime	kernel/posix-timers.c
229	clock_getres	sys_clock_getres	kernel/posix-timers.c
230	clock_nanosleep	sys_clock_nanosleep	kernel/posix-timers.c
231	exit_group	sys_exit_group	kernel/exit.c
232	epoll_wait	sys_epoll_wait	fs/eventpoll.c
233	epoll_ctl	sys_epoll_ctl	fs/eventpoll.c
234	tgkill	sys_tgkill	kernel/signal.c
235	utimes	sys_utimes	fs/utimes.c
236	vserver		NOT IMPLEMENTED
237	mbind	sys_mbind	mm/mempolicy.c
238	set_mempolicy	sys_set_mempolicy	mm/mempolicy.c
239	get_mempolicy	sys_get_mempolicy	mm/mempolicy.c
240	mq_open	sys_mq_open	ipc/mqueue.c
241	mq_unlink	sys_mq_unlink	ipc/mqueue.c
242	mq_timedsend	sys_mq_timedsend	ipc/mqueue.c
243	mq_timedreceive	sys_mq_timedreceive	ipc/mqueue.c
244	mq_notify	sys_mq_notify	ipc/mqueue.c
245	mq_getsetattr	sys_mq_getsetattr	ipc/mqueue.c
246	kexec_load	sys_kexec_load	kernel/kexec.c
247	waitid	sys_waitid	kernel/exit.c
248	add_key	sys_add_key	security/keys/keyctl.c
249	request_key	sys_request_key	security/keys/keyctl.c
250	keyctl	sys_keyctl	security/keys/keyctl.c
251	ioprio_set	sys_ioprio_set	fs/ioprio.c
252	ioprio_get	sys_ioprio_get	fs/ioprio.c
253	inotify_init	sys_inotify_init	fs/notify/inotify/inotify_user.c
254	inotify_add_watch	sys_inotify_add_watch	fs/notify/inotify/inotify_user.c
255	inotify_rm_watch	sys_inotify_rm_watch	fs/notify/inotify/inotify_user.c
256	migrate_pages	sys_migrate_pages	mm/mempolicy.c
257	openat	sys_openat	fs/open.c
258	mkdirat	sys_mkdirat	fs/namei.c
259	mknodat	sys_mknodat	fs/namei.c
260	fchownat	sys_fchownat	fs/open.c
261	futimesat	sys_futimesat	fs/utimes.c
262	newfstatat	sys_newfstatat	fs/stat.c
263	unlinkat	sys_unlinkat	fs/namei.c
264	renameat	sys_renameat	fs/namei.c
265	linkat	sys_linkat	fs/namei.c
266	symlinkat	sys_symlinkat	fs/namei.c
267	readlinkat	sys_readlinkat	fs/stat.c
268	fchmodat	sys_fchmodat	fs/open.c
269	faccessat	sys_faccessat	fs/open.c
270	pselect6	sys_pselect6	fs/select.c
271	ppoll	sys_ppoll	fs/select.c
272	unshare	sys_unshare	kernel/fork.c
273	set_robust_list	sys_set_robust_list	kernel/futex.c
274	get_robust_list	sys_get_robust_list	kernel/futex.c
275	splice	sys_splice	fs/splice.c
276	tee	sys_tee	fs/splice.c
277	sync_file_range	sys_sync_file_range	fs/sync.c
278	vmsplice	sys_vmsplice	fs/splice.c
279	move_pages	sys_move_pages	mm/migrate.c
280	utimensat	sys_utimensat	fs/utimes.c
281	epoll_pwait	sys_epoll_pwait	fs/eventpoll.c
282	signalfd	sys_signalfd	fs/signalfd.c
283	timerfd_create	sys_timerfd_create	fs/timerfd.c
284	eventfd	sys_eventfd	fs/eventfd.c
285	fallocate	sys_fallocate	fs/open.c
286	timerfd_settime	sys_timerfd_settime	fs/timerfd.c
287	timerfd_gettime	sys_timerfd_gettime	fs/timerfd.c
288	accept4	sys_accept4	net/socket.c
289	signalfd4	sys_signalfd4	fs/signalfd.c
290	eventfd2	sys_eventfd2	fs/eventfd.c
291	epoll_create1	sys_epoll_create1	fs/eventpoll.c
292	dup3	sys_dup3	fs/file.c
293	pipe2	sys_pipe2	fs/pipe.c
294	inotify_init1	sys_inotify_init1	fs/notify/inotify/inotify_user.c
295	preadv	sys_preadv	fs/read_write.c
296	pwritev	sys_pwritev	fs/read_write.c
297	rt_tgsigqueueinfo	sys_rt_tgsigqueueinfo	kernel/signal.c
298	perf_event_open	sys_perf_event_open	kernel/events/core.c
299	recvmmsg	sys_recvmmsg	net/socket.c
300	fanotify_init	sys_fanotify_init	fs/notify/fanotify/fanotify_user.c
301	fanotify_mark	sys_fanotify_mark	fs/notify/fanotify/fanotify_user.c
302	prlimit64	sys_prlimit64	kernel/sys.c
303	name_to_handle_at	sys_name_to_handle_at	fs/fhandle.c
304	open_by_handle_at	sys_open_by_handle_at	fs/fhandle.c
305	clock_adjtime	sys_clock_adjtime	kernel/posix-timers.c
306	syncfs	sys_syncfs	fs/sync.c
307	sendmmsg	sys_sendmmsg	net/socket.c
308	setns	sys_setns	kernel/nsproxy.c
309	getcpu	sys_getcpu	kernel/sys.c
310	process_vm_readv	sys_process_vm_readv	mm/process_vm_access.c
311	process_vm_writev	sys_process_vm_writev	mm/process_vm_access.c
312	kcmp	sys_kcmp	kernel/kcmp.c
313	finit_module	sys_finit_module	kernel/module.c

注：系统调用号与unistd.h中定义并不一致。