linux中的core dump調(diào)試與運(yùn)用詳解

緣起

調(diào)試，是開發(fā)流程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。每個(gè)程序員都應(yīng)，具備調(diào)試代碼的能力，尤其對于從事 Linux 下的開發(fā)的讀者。

從事 linux 下后臺開發(fā)，有時(shí)候會(huì)遇到程序突然崩潰的情況，也沒有任何日志，這會(huì)讓你不知所措。

今天給大家介紹一個(gè) core 文件，用這個(gè)文件，我們可以找出對應(yīng)出錯(cuò)的代碼行，感覺是不是很神奇。

透著樹蔭看著朦朧的太陽，曬著日光浴，感覺還不錯(cuò)。先學(xué)完這篇，我們再去欣賞風(fēng)景。

什么是core dump

對于程序，由于各種異?；蛘?bug，導(dǎo)致在運(yùn)行過程中，并且在滿足一定條件下，產(chǎn)生一個(gè)叫做 core 的文件。

通常情況下，core 文件會(huì)包含了，程序運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存，寄存器狀態(tài)，堆棧指針，內(nèi)存管理信息還有各種函數(shù)調(diào)用堆棧信息等。

許多程序出錯(cuò)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一個(gè) core 文件。通過工具分析這個(gè)文件，我們可以定位到，程序異常退出的時(shí)候?qū)?yīng)的堆棧調(diào)用等信息。

打開 core dump 開關(guān)：ulimit -c unlimited

看一段有問題的代碼：

#include《stdio.h》

int main（）

{

int *p=NULL;

*p=0;

printf（“bad

”）;

return 0;

}

linux下編譯和執(zhí)行：

［root@VM-16-9-centos c++］# g++ -g main.cpp

［root@VM-16-9-centos c++］# 。/a.out

Segmentation fault （core dumped）

［root@VM-16-9-centos c++］# ls

a.out core.1989 main.cpp

上述代碼一看就有錯(cuò)誤，執(zhí)行會(huì)產(chǎn)生 core dump。但是在大型項(xiàng)目中，用肉眼就很難看了。下面說明一下 linux 下調(diào)試 core dump 方法。

dmesg+addr2line調(diào)試

先介紹 2 個(gè) linux 命令：

dmesg ，一種程序，用于檢測和控制內(nèi)核緩沖。程序用來幫助用戶，了解系統(tǒng)的啟動(dòng)信息，可以獲得出錯(cuò)堆棧地址。

addr2line ，可以將指令的地址和可執(zhí)行映像轉(zhuǎn)換成文件名，函數(shù)名或源代碼的工具。這種功能將跟蹤地址轉(zhuǎn)換成更有意義的內(nèi)容來說很有用。

在調(diào)用 addr2line 工具時(shí)，要使用 -e 選項(xiàng)來指定可執(zhí)行映像，使用 -f 選項(xiàng)可以告訴工具輸出函數(shù)名。

linux下操作過程：

［root@VM-16-9-centos c++］# dmesg | grep a.out

［ 212.330289］ a.out［1946］： segfault at 0 ip 0000000000400571 sp 00007ffdf0aafbb0 error 6 in a.out［400000+1000］

［ 227.437065］ a.out［1989］： segfault at 0 ip 0000000000400571 sp 00007ffcfd01c8c0 error 6 in a.out［400000+1000］

［root@VM-16-9-centos c++］#

［root@VM-16-9-centos c++］# addr2line -e a.out 0000000000400571

/root/c++/main.cpp:6

先通過dmesg找到對應(yīng)出錯(cuò)的地址，再用 addr2line -e 將地址解析到對應(yīng)的代碼行。

gdb調(diào)試

gdb 想必大家都有聽說，Linux 下面一款常用的的調(diào)試工具。

gdb 編譯器通常以 gdb 命令的形式在終端中使用，下面學(xué)習(xí)下常用調(diào)試選項(xiàng)。

bt ：查看堆棧信息

i locals ：查看當(dāng)前程序棧的局部變量

i args ：查看當(dāng)前程序棧的參數(shù)

i catch ：查看當(dāng)前程序中棧幀的異常處理器

p a ：打印變量的值

i register ：查看當(dāng)前寄存器的值

r ：從運(yùn)行程序至第一個(gè)斷點(diǎn)，沒有斷點(diǎn)則一直運(yùn)行完

quit ：退出

gdb調(diào)試過程中，輸入 r ，bt。r 是運(yùn)行 a.out 文件，bt查看堆棧情況。

我們不需要執(zhí)行 gdb a.out，這樣就相當(dāng)于重新運(yùn)行了 a.out 文件。然而在實(shí)際開發(fā)中，有很多問題都是概率發(fā)生的，所以此方法不太實(shí)用。

linux下操作過程（省略部分 gdb 介紹信息）：

［root@VM-16-9-centos c++］# gdb a.out core.1989

Reading symbols from /root/c++/a.out.。.done.

［New LWP 1989］

bCore was generated by `。/a.out‘。

Program terminated with signal 11， Segmentation fault.

#0 0x0000000000400571 in main （） at main.cpp:6

6 *p=0;

Missing separate debuginfos， use： debuginfo-install glibc-2.17-307.el7.1.x86_64 libgcc-4.8.5-44.el7.x86_64 libstdc++-4.8.5-44.el7.x86_64

（gdb） bt

#0 0x0000000000400571 in main （） at main.cpp:6

（gdb）

直接執(zhí)行 gdb a.out core.1989，不用 r 命令避免程序重復(fù)執(zhí)行。使用 bt 命令，可以看到程序出錯(cuò)代碼行。

strace+addr2line調(diào)試

strace 是一個(gè)集診斷、調(diào)試、統(tǒng)計(jì)與一體的工具，我們可以使用strace，對應(yīng)用的系統(tǒng)調(diào)用和信號傳遞的跟蹤結(jié)果，來對應(yīng)用進(jìn)行分析，以達(dá)到解決問題，或者是了解應(yīng)用工作過程的目的。

strace 的簡單的用法就是，執(zhí)行一個(gè)指定的命令，在指定的命令結(jié)束之后，它也就退出了。

在命令執(zhí)行的過程中，strace 會(huì)記錄和解析命令進(jìn)程的所有系統(tǒng)調(diào)用，以及這個(gè)進(jìn)程所接收到的，所有的信號值。

-c ，統(tǒng)計(jì)每一系統(tǒng)調(diào)用的所執(zhí)行的時(shí)間，次數(shù)和出錯(cuò)的次數(shù)等

-p ，指定進(jìn)程pid

-i ，輸出系統(tǒng)調(diào)用的入口指針

linux 下操作過程（省略部分加載信息）：

［root@VM-16-9-centos c++］# strace -i 。/a.out

［00007f79d3573847］ munmap（0x7f79d3772000， 31038） = 0

［0000000000400571］ --- SIGSEGV {si_signo=SIGSEGV， si_code=SEGV_MAPERR， si_addr=NULL} ---

［？？？？？？？？？？？？？？？？］ +++ killed by SIGSEGV （core dumped） +++

Segmentation fault

［root@VM-16-9-centos c++］# addr2line -e a.out 0000000000400571

/root/c++/main.cpp:6

絮叨

linux 調(diào)試技巧很重要，平時(shí)用到的也會(huì)很多，掌握好這些很關(guān)鍵。通過這篇文章，希望讀者能對 core dump 調(diào)試有大致了解。
編輯：lyn