【Linux】straceコマンドの使い方・デバッグ活用ガイド

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LinuxLinux [リナックス / ライナックス]オープンソースのOSカーネルシステムにおいて、「プログラムが急に止まってしまった」「ログにエラーが出ないのにアクセス権限で弾かれる」といった、原因不明のトラブルに直面したことはありませんか？ そんな時に非常に役立つのが、 プロセスが発行するシステムコールとシグナルをトレース（追跡）できる「straceコマンド」 です。

本記事では、straceコマンドの基本的な使い方と出力情報の見方、実践的な活用方法までを初心者にもわかりやすく解説します。

記事のポイント

• straceはプロセスのシステムコール（OSOS [オーエス]Operating System。基本ソフトウェアへの要求）を追跡するデバッグツール。
• ログに残らない根本原因（Permission denied や File not found など）の特定に強い。
• -p（実行中プロセスへのアタッチ）、-o（ファイル出力）などのオプションが重要。
• -eオプションで特定のシステムコールのみを絞り込むと調査がスムーズ。
• 出力内容が膨大になるため、リダイレクトやファイル出力を活用するのが基本。

straceとは？何ができるコマンドなのか

strace（system call trace）は、プログラムとLinuxカーネルの間のやり取り、すなわちシステムコールを監視・記録するコマンドです。

プログラムは単独で動いているわけではなく、ファイルを開く（open）、データを読み書きする（read / write）、メモリを確保する（mmap）といった動作を行う際、必ずOS（カーネル）に処理を依頼します。これが「システムコール」です。

straceを使えば、「プログラムがOSに対してどのような要求を出し、その結果どうなったか（成功したか、エラーが発生したか）」をリアルタイムで覗き見ることができます。そのため、アプリケーション側のエラーログだけでは分からないような、インフラレベルの根本原因を特定するのに非常に強力なツールとなります。

straceコマンドの主な用途

• ログに原因が出ないエラーの調査: アプリケーション側で「エラーが発生しました」としか表示されない場合でも、「どのファイルへのアクセスで権限エラーが出たか」を特定できます。
• 設定ファイルの確認: プログラムが起動時に「どの設定ファイルを読み込もうとしているか」「どの順序で読み込んでいるか」を追跡できます。
• プロセスのハングアップ（フリーズ）調査: どの処理（システムコール）で処理が止まっているかを確認できます。

straceの基本構文と主要なオプション

straceの基本構文

1
# 新しくコマンドを実行して追跡する場合
2
strace [オプション] コマンド [コマンドの引数]
3

4
# すでに実行中のプロセスを追跡する場合
5
strace -p [プロセスID(PID)]

注意点: straceを実行するには、原則として対象プロセスの所有者であるか、または root権限（sudosudo [スードゥー / スーデュー]Superuser doの略。一時的に他のユーザー（主に管理者特権）の権限でコマンドを実行する） が必要です。

【補足】実務では「ほぼsudo必須」と考えましょう
Linuxカーネルのセキュリティ機構（Yama LSMの ptrace_scope）により、UbuntuUbuntu [ウブントゥ]人気のLinuxディストリビューションなどの多くのディストリビューションでは、同じユーザーであっても自分の子プロセスでない別プロセスへのアタッチがroot権限なしでは拒否されるようデフォルトで設定されています（ptrace_scope=1）。そのため、実務の現場においては「`strace -p` を使うならsudoが前提」と考えておくとスムーズです。

straceでよく使われるオプション一覧

straceの出力情報の見方

straceを実行すると、膨大なログが出力されます。基本的な見方を押さえておきましょう。

1
$ strace cat /etc/hostname
2
execve("/usr/bin/cat", ["cat", "/etc/hostname"], 0x7ffd5...) = 0
3
brk(NULL)                               = 0x55bc2...
4
...（中略）...
5
openat(AT_FDCWD, "/etc/hostname", O_RDONLY) = 3
6
read(3, "myserver\n", 131072)           = 9
7
write(1, "myserver\n", 9myserver
8
)               = 9
9
close(3)                                = 0
10
...

出力の基本構造は以下のようになっています。 システムコール名(引数1, 引数2, ...) = 戻り値 [エラー内容]

• システムコール名: 実行された処理（open, read, write, close など）
• 引数: 処理に渡された値（ファイルパスやファイルディスクリプタ番号など）
• 戻り値: 処理の結果（成功した場合は正の数や0、失敗した場合は -1）
• エラー内容: 失敗した場合（戻り値が-1の場合）、エラーの定数と詳細（例: ENOENT (No such file or directory)）

注目すべき重要なシステムコール

現場で使える！straceの活用例

straceの活用例～実行中プロセスのトラブルを調査する（アタッチ）～

すでに動いているWebサーバなどが不調な場合、プロセスIDを指定して調査します。

1
sudo strace -p 1234 -f

1234というPIDのプロセスと、その子プロセス（-f）の動きをリアルタイムで監視します。Ctrl+Cで終了すると、プロセスはそのまま動き続けます（straceのみが終了します）。

straceの活用例～出力結果をファイルに保存する～

straceは出力が非常に多いため、画面で追うのは困難です。必ずファイルに出力しましょう。

1
sudo strace -p 1234 -o strace_output.log

後から grep コマンドなどで strace_output.log の中身を「ENOENT（ファイルなし）」や「EACCES（権限エラー）」で検索すると、問題箇所を素早く特定できます。

straceの活用例～特定のシステムコールだけを絞り込む～

ファイルアクセスに関するエラーを調査したい場合、ネットワーク通信などを省いて open 関連だけに絞ると見やすくなります。

1
strace -e open,openat,stat cat /etc/hostname

ネットワーク関連の問題（DBに接続できないなど）を調べる場合は、-e trace=network または -e %network（ネットワーク関連のシステムコールを一括指定）が便利です。

straceの活用例～パフォーマンスのボトルネックを特定する（統計機能）～

プログラムの処理に時間がかかっている場合、どのシステムコールにどれだけの時間を消費しているかをサマリーで確認できます。

1
strace -c ls /

実行が完了すると、呼び出された回数（calls）やエラー回数（errors）、処理に費やした時間の割合（% time）などが表形式で表示されます。

まとめ：straceを使いこなすために

• straceは、プログラムがOSに要求する処理（システムコール）を覗き見できる強力なツール。
• トラブルシューティングの際、「ファイルがないのか」「権限がないのか」「ネットワークが繋がらないのか」をインフラレベルから調査できる。
• -pで実行中プロセスにアタッチ、-oでファイル出力、-fで子プロセスの追跡を組み合わせるのが基本。
• -eオプションで特定の処理に絞り込んだり、-cで統計情報を取ることで、効率的に原因究明が可能。

アプリケーションのログだけでは解決できない難問に直面したときは、ぜひstraceコマンドを活用してみてください。システムのブラックボックスが透明になり、問題解決のスピードが劇的に向上するはずです。

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この記事を書いた人

Z (ITナレッジライフ)

現役のITエンジニア。Linux、プログラミング、IT用語など、日々の業務で得た「痒いところに手が届く」技術情報を発信しています。

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