内存调试工具Electric Fence
注：官方地址下载不了，可能不再维护了，此是一个老项目
efence中相关环境变量控制：
302 /* 303 * See if the user wants to allow malloc(0). 304 */ 305 if ( EF_ALLOW_MALLOC_0 == -1 ) { 306 if ( (string = getenv("EF_ALLOW_MALLOC_0")) != 0 ) 307 EF_ALLOW_MALLOC_0 = (atoi(string) != 0); 308 else 309 EF_ALLOW_MALLOC_0 = 0; 310 }
gdb的局限性：
有的时候，gbd 给出的 crash 上下文其实并不是真正发生问题的第一现场，在多线程程序设计中，这种情景会让 bug 的追查陷入误区。
内存调试工具Electric Fence
使用 electric-fence 调试内存越界
Electric-fence 介绍
electric-fence 原理如下：
- 重写malloc、free、realloc、calloc、valloc 函数，对于C++ 应使用 extern “C”； C 使用 extern 来导出符号；以确保应用程序使用 electric-fence 的malloc等函数
- 系 统调用malloc会多分配一个page（注意是 虚存） 然后根据是否EF_PROTECT_BELOW 设置来决定返回新分配内存区的高地址（或低地址）给user；同时，调用 mprotect((caddr_t)address, size, PROT_NONE) 来设置多分配的page页为不可访问；这样一旦程序越界便会进入不可访问区间，因此coredump。同时，EF_ALIGNMENT 也会影响到该处。
- electric-fence 内存管理的实现基本思路为：a. 每次向操作系统申请MEMORY_CREATION_SIZE（当前为1M）字节内存，使用mmap完成； b. 存在一片内存区 用于存放 所有 slot 信息， slot 用于管理被分配的内存信息,如返回给用户的地址以及其内部实际地址、size等； c. 分配时从当前slot 中查找是否有能满足分配需求的内存区，这里注意的是每次实际分配的内存区大小比用户请求的至少要大 一个page，大致公式为： real_size = user_size + (alignment – (user_size % alignment )) + page_size; 若存在则拆分内存区，修改相关slot信息 d. free 内存时不会将内存交给操作系统，而是设置free或者标志PROTECTED，PROTECTED意味着该片内存不会被再次分配，由 EF_PROTECT_FREE 控制。 若设置了EF_FREE_WIPES，还会用0xbd填充用户free的区域。
electric-fence 也有如下的缺点：
- 每一次分配都是利用一个 semaphore 同步，没有 thread local 的分配
- malloc 和 free 在 slot 都是线性查找，这也造成了整体性能的落后
- 内存消耗大，这个是显然的，特别对于频繁的小内存分配
2，3 点都是造成整个 lib 性能较低的原因。简单说，这还是一个比较简陋的工具，如果能借鉴 tcmalloc, jemalloc 等设计可能会更好一点。
注意：我在hi3520下使用时有如下错误：
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault. [Switching to Thread 0x40ce94c0 (LWP 779)] memalign (alignment=4, userSize=56) at efence.c:498 498 && slot->internalSize >= internalSize ) { (gdb) bt #0 memalign (alignment=4, userSize=56) at efence.c:498 #1 0x0074a2d4 in malloc (size=55) at efence.c:821 #2 0x4038cc60 in operator new(unsigned int) () from /lib/libstdc++.so.6 #3 0x40369e68 in std::string::_Rep::_S_create(unsigned int, unsigned int, std::allocator<char> const&) () from /lib/libstdc++.so.6 #4 0x4036a818 in std::string::_Rep::_M_clone(std::allocator<char> const&, unsigned int) () from /lib/libstdc++.so.6 #5 0x4036b39c in std::string::reserve(unsigned int) () from /lib/libstdc++.so.6 #6 0x4036b5e8 in std::string::append(char const*, unsigned int) () from /lib/libstdc++.so.6 #7 0x00135c24 in Thread::trace (this=0x403ebfd8, name=0x783070 "loop", file=0x783075 "util/trace/tracer.cpp", line=505, func=0x782fa0 "run", time=1478188527) at util/trace/tracer.cpp:88 #8 0x00135de0 in Tracer::trace (this=0x403b8fac, name=0x783070 "loop", file=0x783075 "util/trace/tracer.cpp", line=505, func=0x782fa0 "run", time=1478188527) at util/trace/tracer.cpp:725 #9 0x0013456c in traceOut (name=0x783070 "loop", file=0x783075 "util/trace/tracer.cpp", line=505, func=0x782fa0 "run") at util/trace/if_trace.cpp:110 #10 0x0013559c in Logger::run (arg=<optimized out>) at util/trace/tracer.cpp:505 #11 0x401e2f9c in start_thread () from /lib/libpthread.so.0 #12 0x40245b58 in clone () from /lib/libc.so.0 #13 0x40245b58 in clone () from /lib/libc.so.0 Backtrace stopped: previous frame identical to this frame (corrupt stack?) (gdb) q
496 for ( slot = allocationList, count = slotCount ; count > 0; count-- ) {
497 if ( slot->mode == FREE
498 && slot->internalSize >= internalSize ) {
499 if ( !fullSlot
500 ||slot->internalSize < fullSlot->internalSize){
501 fullSlot = slot;
502 if ( slot->internalSize == internalSize
503 && emptySlots[0] )
504 break; /* All done, */
505 }
506 }
507 else if ( slot->mode == NOT_IN_USE ) {
508 if ( !emptySlots[0] )
509 emptySlots[0] = slot;
510 else if ( !emptySlots[1] )
511 emptySlots[1] = slot;
512 else if ( fullSlot
513 && fullSlot->internalSize == internalSize )
514 break; /* All done. */
515 }
516 slot++;
517 }
extern C_LINKAGE void *
malloc(size_t size)
{
void *allocation;
if ( allocationList == 0 ) {
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
initialize(); /* This sets EF_ALIGNMENT */
}
lock();
allocation=memalign(EF_ALIGNMENT, size);
unlock();
▸ return allocation;
}
1、查看对应的错误点，发现相关变量都是正常的
2、frame 1到frame 0中的size莫名奇妙的发生了变化
3、基于这些原因，最终没有应用起来，不知道为什么？是否程序真的有越界行为导致
问题：
若出现segment fault错误，对应的pc指针是否为导致该错误的直接原因，还是这个pc指针是随机的？
答：pc仅能作为参考，segment fault应是通过signal机制实现的，具体需要进一步研究
一个奔跑的程序员
