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  • 【转】 Linux Core Dump 介绍

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                     Linux core dump的祥细介绍和使用

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    我们在开发(或使用)一个程序时,最怕的就是程序莫明其妙地当掉。虽然系 统没事,但我们下次仍可能遇到相同的问题。于是这时操作系统就会把程序当掉 时的内存内容 dump 出来,让我们或是debugger 做为参考。这个动作就叫作 core dump。
    1.何谓 core?
    在使用半导体作为内存的材料前,人类是利用线圈当作内存的材料(发明 者为王安),线圈就叫作 core ,用线圈做的内存就叫作 core memory。如今 ,半导体工业澎勃发展,已经没有人用 core memory 了,不过,在许多情况下, 人们还是把记忆体叫作 core 。
    2.何谓 Linux core dump?
    我们在开发(或使用)一个程序时,最怕的就是程序莫明其妙地当掉。虽然系 统没事,但我们下次仍可能遇到相同的问题。于是这时操作系统就会把程序当掉 时的内存内容 dump 出来(现在通常是写在一个叫 core 的 file 里面),让 我们或是debugger 做为参考。这个动作就叫作 Linux core dump。
    3.为何会发生 Linux core dump?
    前面说过,在程序当掉时出错。在 C/C++语言中,最常发生错误的地方就是指 针有问题。您可以利用 core 文件和 debugger 把错误找出来(要怎麽在 debugger 中使用 core 文件?man 一下gdb 吧!)。
    4.我可以把 core 文件删掉吗?
    如果你不会、不能、不需要修改程序,那就放心地把它删除了吧!要怎麽才不会让 core 文件出现?如果用的是tcsh的话, 以试著在 .tcshrc 里加一行:limit coredumpsize 0
    如果用的是bash的话, 在/etc/profile里加上(或者修改)一条:ulimit -c 0
    5.有一招, 可以让你看出 core 最好用的地方 
    gdb -c core进去后打 where, 就可以 show 出你是在程序哪一行当掉的,还有在当掉时在哪个 function 里, 这个 function是被哪个function 所 call 的, 而这个 function 又是被哪个function所 call 的.... 一直到 main()由这个信息, 可以找出五六成的 bug........ 屡试不爽但, 先决条件, 当你在 compile 时必须把 debug information的选项打开 不然, 就会出现一大堆你看不懂的东西,而不是你喜欢的源程序。
      

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              LINUX core dump详解

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    1. 前言:
    有的程序可以通过编译, 但在运行时会出现Segment fault(段错误). 这通常都是指针错误引起的.
    但这不像编译错误一样会提示到文件->行, 而是没有任何信息, 使得我们的调试变得困难起来.

    2. gdb:
    有一种办法是, 我们用gdb的step, 一步一步寻找. 
    这放在短小的代码中是可行的, 但要让你step一个上万行的代码, 我想你会从此厌恶程序员这个名字, 而把他叫做调试员.
    我们还有更好的办法, 这就是core file.

    3. ulimit:
    如果想让系统在信号中断造成的错误时产生core文件, 我们需要在shell中按如下设置:
    #设置core大小为无限
    ulimit -c unlimited
    #设置文件大小为无限
    ulimit unlimited

    这些需要有root权限, 在ubuntu下每次重新打开中断都需要重新输入上面的第一条命令, 来设置core大小为无限.

    4. 用gdb查看core文件:
    下面我们可以在发生运行时信号引起的错误时发生core dump了.
    发生core dump之后, 用gdb进行查看core文件的内容, 以定位文件中引发core dump的行.
    gdb [exec file] [core file]
    如:
    gdb ./test test.core
    在进入gdb后, 用bt命令查看backtrace以检查发生程序运行到哪里, 来定位core dump的文件->行.

    当我们的程序崩溃时,内核有可能把该程序当前内存映射到core文件里,方便程序员找到程序出现问题的地方。最常出现的,几乎所有C程序员都出现过的错误就是“段错误”了。也是最难查出问题原因的一个错误。下面我们就针对“段错误”来分析core文件的产生、以及我们如何利用core文件找到出现崩溃的地方。

    何谓core文件

    当一个程序崩溃时,在进程当前工作目录的core文件中复制了该进程的存储图像。core文件仅仅是一个内存映象(同时加上调试信息),主要是用来调试的。

    当程序接收到以下UNIX信号会产生core文件:

    名字

    说明

    ANSI C  POSIX.1

    SVR4  4.3+BSD

    缺省动作

    SIGABRT

    异常终止(abort)

      .       .

      .      .

    终止w/core

    SIGBUS

    硬件故障

              .

      .      .

    终止w/core

    SIGEMT

    硬件故障

     

      .      .

    终止w/core

    SIGFPE

    算术异常

      .       .

      .      .

    终止w/core

    SIGILL

    非法硬件指令

      .       .

      .      .

    终止w/core

    SIGIOT

    硬件故障

     

      .      .

    终止w/core

    SIGQUIT

    终端退出符

              .

      .      .

    终止w/core

    SIGSEGV

    无效存储访问

      .       .

      .      .

    终止w/core

    SIGSYS

    无效系统调用

     

      .      .

    终止w/core

    SIGTRAP

    硬件故障

     

      .      .

    终止w/core

    SIGXCPU

    超过CPU限制(setrlimit)

     

      .      .

    终止w/core

    SIGXFSZ

    超过文件长度限制(setrlimit)

     

      .      .

    终止w/core

    在系统默认动作列,“终止w/core”表示在进程当前工作目录的core文件中复制了该进程的存储图像(该文件名为core,由此可以看出这种功能很久之前就是UNIX功能的一部分)。大多数UNIX调试程序都使用core文件以检查进程在终止时的状态。

    core文件的产生不是POSIX.1所属部分,而是很多UNIX版本的实现特征。UNIX第6版没有检查条件(a)和(b),并且其源代码中包含如下说明:“如果你正在找寻保护信号,那么当设置-用户-ID命令执行时,将可能产生大量的这种信号”。4.3 + BSD产生名为core.prog的文件,其中prog是被执行的程序名的前1 6个字符。它对core文件给予了某种标识,所以是一种改进特征。

    表中“硬件故障”对应于实现定义的硬件故障。这些名字中有很多取自UNIX早先在DP-11上的实现。请查看你所使用的系统的手册,以确切地确定这些信号对应于哪些错误类型。

    下面比较详细地说明这些信号。

    SIGABRT 调用abort函数时产生此信号。进程异常终止。

    SIGBUS  指示一个实现定义的硬件故障。

    SIGEMT  指示一个实现定义的硬件故障。

    EMT这一名字来自PDP-11的emulator trap 指令。

    SIGFPE  此信号表示一个算术运算异常,例如除以0,浮点溢出等。

    SIGILL  此信号指示进程已执行一条非法硬件指令。

    4.3BSD由abort函数产生此信号。SIGABRT现在被用于此。

    SIGIOT  这指示一个实现定义的硬件故障。

    IOT这个名字来自于PDP-11对于输入/输出TRAP(input/output TRAP)指令的缩写。系统V的早期版本,由abort函数产生此信号。SIGABRT现在被用于此。

    SIGQUIT 当用户在终端上按退出键(一般采用Ctrl-)时,产生此信号,并送至前台进

    程组中的所有进程。此信号不仅终止前台进程组(如SIGINT所做的那样),同时产生一个core文件。

    SIGSEGV 指示进程进行了一次无效的存储访问。

    名字SEGV表示“段违例(segmentation violation)”。

    SIGSYS  指示一个无效的系统调用。由于某种未知原因,进程执行了一条系统调用指令,

    但其指示系统调用类型的参数却是无效的。

    SIGTRAP 指示一个实现定义的硬件故障。

    此信号名来自于PDP-11的TRAP指令。

    SIGXCPU SVR4和4.3+BSD支持资源限制的概念。如果进程超过了其软C P U时间限制,则产生此信号。

    SIGXFSZ 如果进程超过了其软文件长度限制,则SVR4和4.3+BSD产生此信号。

    摘自《UNIX环境高级编程》第10章 信号。

     

    使用core文件调试程序

    看下面的例子:

    /*core_dump_test.c*/
     #include <stdio.h>
    const char *str = "test";
    void core_test(){
        str[1] = 'T';
    }

    int main()
    {
        core_test();
        return 0;
    }

    编译:
    gcc –g core_dump_test.c -o core_dump_test

    如果需要调试程序的话,使用gcc编译时加上-g选项,这样调试core文件的时候比较容易找到错误的地方。

    执行:
     ./core_dump_test
    段错误

    运行core_dump_test程序出现了“段错误”,但没有产生core文件。这是因为系统默认core文件的大小为0,所以没有创建。可以用ulimit命令查看和修改core文件的大小。
    ulimit -c 
    0
    ulimit -c 1000
    ulimit -c 1000

    -c 指定修改core文件的大小,1000指定了core文件大小。也可以对core文件的大小不做限制,如:

    ulimit -c unlimited
    ulimit -c unlimited

    如果想让修改永久生效,则需要修改配置文件,如 .bash_profile/etc/profile/etc/security/limits.conf

    再次执行:
    ./core_dump_test
    段错误
     (core dumped)
    ls core.*
    core.6133

    可以看到已经创建了一个core.6133的文件.6133core_dump_test程序运行的进程ID

    调式core文件
    core文件是个二进制文件,需要用相应的工具来分析程序崩溃时的内存映像。

    file core.6133

    core.6133: ELF 32-bit LSB core file Intel 80386, version 1 (SYSV), SVR4-style, from 'core_dump_test'

    Linux下可以用GDB来调试core文件。

    gdb core_dump_test core.6133

    GNU gdb Red Hat Linux (5.3post-0.20021129.18rh)
    Copyright 2003 Free Software Foundation, Inc.
    GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
    welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
    Type "show copying" to see the conditions.
    There is absolutely no warranty for GDB.  Type "show warranty" for details.
    This GDB was configured as "i386-redhat-linux-gnu"...
    Core was generated by `./core_dump_test'.
    Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
    Reading symbols from /lib/tls/libc.so.6...done.
    Loaded symbols for /lib/tls/libc.so.6
    Reading symbols from /lib/ld-linux.so.2...done.
    Loaded symbols for /lib/ld-linux.so.2
    #0  0x080482fd in core_test () at core_dump_test.c:7
    7           str[1] = 'T';
    (gdb) where
    #0  0x080482fd in core_test () at core_dump_test.c:7
    #1  0x08048317 in main () at core_dump_test.c:12
    #2  0x42015574 in __libc_start_main () from /lib/tls/libc.so.6

    GDB中键入where,就会看到程序崩溃时堆栈信息(当前函数之前的所有已调用函数的列表(包括当前函数),gdb只显示最近几个),我们很容易找到我们的程序在最后崩溃的时候调用了core_dump_test.c7行的代码,导致程序崩溃。注意:在编译程序的时候要加入选项-g。您也可以试试其他命令, 如 framlist等。更详细的用法,请查阅GDB文档。

    core文件创建在什么位置

    在进程当前工作目录的下创建。通常与程序在相同的路径下。但如果程序中调用了chdir函数,则有可能改变了当前工作目录。这时core文件创建在chdir指定的路径下。有好多程序崩溃了,我们却找不到core文件放在什么位置。和chdir函数就有关系。当然程序崩溃了不一定都产生core文件。

    什么时候不产生core文件

    在下列条件下不产生core文件:
    ( a )进程是设置-用户-ID,而且当前用户并非程序文件的所有者;
    ( b )进程是设置-组-ID,而且当前用户并非该程序文件的组所有者;
    ( c )用户没有写当前工作目录的许可权;
    ( d )文件太大。core文件的许可权(假定该文件在此之前并不存在)通常是用户读/写,组读和其他读。

    利用GDB调试core文件,当遇到程序崩溃时我们不再束手无策。

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