linux下调试core dump方式

gaosmile

缘起

调试，是开发流程中一个非常重要的环节。每个程序员都应，具备调试代码的能力，尤其对于从事 Linux 下的开发的读者。

从事 linux 下后台开发，有时候会遇到程序突然崩溃的情况，也没有任何日志，这会让你不知所措。

今天给大家介绍一个 core 文件，用这个文件，我们可以找出对应出错的代码行，感觉是不是很神奇。

透着树荫看着朦胧的太阳，晒着日光浴，感觉还不错。先学完这篇，我们再去欣赏风景。

什么是core dump

对于程序，由于各种异常或者 bug，导致在运行过程中，并且在满足一定条件下，产生一个叫做 core 的文件。

通常情况下，core 文件会包含了，程序运行时的内存，寄存器状态，堆栈指针，内存管理信息还有各种函数调用堆栈信息等。

许多程序出错的时候，会产生一个 core 文件。通过工具分析这个文件，我们可以定位到，程序异常退出的时候对应的堆栈调用等信息。

打开 core dump 开关：ulimit -c unlimited

看一段有问题的代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
       int *p=NULL;
       *p=0;

       printf("bad\n");
       return 0;
}

linux下编译和执行：

[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

上述代码一看就有错误，执行会产生 core dump。但是在大型项目中，用肉眼就很难看了。下面说明一下 linux 下调试 core dump 方法。

dmesg+addr2line调试

先介绍 2 个 linux 命令：

dmesg ，一种程序，用于检测和控制内核缓冲。程序用来帮助用户，了解系统的启动信息，可以获得出错堆栈地址。

addr2line ，可以将指令的地址和可执行映像转换成文件名，函数名或源代码的工具。这种功能将跟踪地址转换成更有意义的内容来说很有用。

在调用 addr2line 工具时，要使用 -e 选项来指定可执行映像，使用 -f 选项可以告诉工具输出函数名。

linux下操作过程：

[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

先通过dmesg找到对应出错的地址，再用 addr2line -e 将地址解析到对应的代码行。

gdb调试

gdb 想必大家都有听说，Linux 下面一款常用的的调试工具。
gdb 编译器通常以 gdb 命令的形式在终端中使用，下面学习下常用调试选项。

bt ：查看堆栈信息

i locals ：查看当前程序栈的局部变量

i args ：查看当前程序栈的参数

i catch ：查看当前程序中栈帧的异常处理器

p a ：打印变量的值

i register ：查看当前寄存器的值

r ：从运行程序至第一个断点，没有断点则一直运行完

quit ：退出

gdb调试过程中，输入 r ，bt。r 是运行 a.out 文件，bt查看堆栈情况。
我们不需要执行 gdb a.out，这样就相当于重新运行了 a.out 文件。然而在实际开发中，有很多问题都是概率发生的，所以此方法不太实用。

linux下操作过程(省略部分 gdb 介绍信息)：

[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)

直接执行 gdb a.out core.1989，不用 r 命令避免程序重复执行。使用 bt 命令，可以看到程序出错代码行。

strace+addr2line调试

strace 是一个集诊断、调试、统计与一体的工具，我们可以使用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，或者是了解应用工作过程的目的。

strace 的简单的用法就是，执行一个指定的命令，在指定的命令结束之后，它也就退出了。
在命令执行的过程中，strace 会记录和解析命令进程的所有系统调用，以及这个进程所接收到的，所有的信号值。

-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

-p ，指定进程pid
-i  ，输出系统调用的入口指针

linux 下操作过程(省略部分加载信息)：

[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 调试技巧很重要，平时用到的也会很多，掌握好这些很关键。通过这篇文章，希望读者能对 core dump 调试有大致的了解，更多 linux 知识和 linux 调试相关的知识。