coredump简介与coredump原因总结
coredump简介与coredump原因总结
什么是coredump？
通常情况下coredmp包含了程序运行时的内存，寄存器状态，堆栈指针，内存管理信息等。可以理解为把程序工作的当前状态存储成一个文件。许多程序和操作系统出错时会自动生成一个core文件。
如何使用coredump?
coredump可以用在很多场合，使用Linux,或者solaris的人可能都有过这种经历，系统在跑一些压力测试或者系统负载一大的话，系统就hang住了或者干脆system panic.这时唯一能帮助你分析和解决问题的就是coredump了。
现在很多应该程序出错时也会出现coredump.
分析coredump的工具
现在大部分类unix操作系统都提供了分析core文件的工具，比如 GNU Binutils Binary File Descriptor library (BFD), GNU Debugger(gdb），mdb等
coredump的文件格式
类unix操作系统中使用efi格式保存coredump文件。
在solairs下
bash-3.2# file *unix.3 ELF 32-bit LSB executable 80386 Version 1, statically linked, not stripped, no debugging information availableunix.4 ELF 32-bit LSB executable 80386 Version 1, statically linked, not stripped, no debugging information available
造成程序coredump的原因很多，这里根据以往的经验总结一下：
1 内存访问越界
a) 由于使用错误的下标，导致数组访问越界
b) 搜索字符串时，依靠字符串结束符来判断字符串是否结束，但是字符串没有正常的使用结束符
c) 使用strcpy, strcat, sprintf, strcmp, strcasecmp等字符串操作函数，将目标字符串读/写爆。应该使用strncpy, strlcpy, strncat, strlcat, snprintf, strncmp, strncasecmp等函数防止读写越界。
2 多线程程序使用了线程不安全的函数。
应该使用下面这些可重入的函数，尤其注意红色标示出来的函数，它们很容易被用错：
asctime_r(3c) gethostbyname_r(3n) getservbyname_r(3n) ctermid_r(3s) gethostent_r(3n) getservbyport_r(3n) ctime_r(3c) getlogin_r(3c) getservent_r(3n) fgetgrent_r(3c) getnetbyaddr_r(3n) getspent_r(3c) fgetpwent_r(3c) getnetbyname_r(3n) getspnam_r(3c) fgetspent_r(3c) getnetent_r(3n) gmtime_r(3c) gamma_r(3m) getnetgrent_r(3n) lgamma_r(3m) getauclassent_r(3) getprotobyname_r(3n) localtime_r(3c) getauclassnam_r(3) etprotobynumber_r(3n) nis_sperror_r(3n) getauevent_r(3) getprotoent_r(3n) rand_r(3c) getauevnam_r(3) getpwent_r(3c) readdir_r(3c) getauevnum_r(3) getpwnam_r(3c) strtok_r(3c) getgrent_r(3c) getpwuid_r(3c) tmpnam_r(3s) getgrgid_r(3c) getrpcbyname_r(3n) ttyname_r(3c) getgrnam_r(3c) getrpcbynumber_r(3n) gethostbyaddr_r(3n) getrpcent_r(3n)
3 多线程读写的数据未加锁保护。
对于会被多个线程同时访问的全局数据，应该注意加锁保护，否则很容易造成core dump
4 非法指针
a) 使用空指针
b) 随意使用指针转换。一个指向一段内存的指针，除非确定这段内存原先就分配为某种结构或类型，或者这种结构或类型的数组，否则不要将它转换为这种结构或类型 的指针，而应该将这段内存拷贝到一个这种结构或类型中，再访问这个结构或类型。这是因为如果这段内存的开始地址不是按照这种结构或类型对齐的，那么访问它 时就很容易因为bus error而core dump.
5 堆栈溢出
不要使用大的局部变量（因为局部变量都分配在栈上），这样容易造成堆栈溢出，破坏系统的栈和堆结构，导致出现莫名其妙的错误。
coredump文件的生成方法以及使用方法：
（假设下例是在x86上交叉编译，而在arm上运行异常的现象）
1． 在arm内核里加入coredump的支持（一般内核都支持coredump, 不用重编）
2． 运行命令，此时允许coredump文件产生：(在arm上)
ulimit –c unlimited
3． 执行程序：（在arm上）
./test
在异常退出时，会显示如下信息，注意括号里的内容
Segmentation fault (core dumped)
程序执行目录下将产生*core文件
4． 用gdb分析：（在x86上）
arm-linux-gdb ./test test.core
再用gdb的bt或where看就可以了
(arm-linux-gdb的编译见<调试工具之四gdbserve>)
系统支持生成core并设置存储位置的方法：
1> 在/etc/profile中加入以下一行，这将允许生成coredump文件
ulimit -c unlimited
2> 在rc.local中加入以下一行，这将使程序崩溃时生成的coredump文件位于/tmp目录下:
echo /tmp/core.%e.%p > /proc/sys/kernel/core_pattern
/tmp/也可以是其它的目录位置。最佳位置应当满足以下需求：
* 对所有用户可写
* 空间容量足够大
* 掉电后文件不丢失
查看栈信息
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当程序被停住了，你需要做的第一件事就是查看程序是在哪里停住的。当你的程序调用了一个函数，函数的地址，函数参数，函数内的局部变量都会被压入“栈”（Stack）中。你可以用GDB命令来查看当前的栈中的信息。
下面是一些查看函数调用栈信息的GDB命令：
backtrace
bt
打印当前的函数调用栈的所有信息。如：
(gdb) bt
#0 func (n=250) at tst.c:6
#1 0x08048524 in main (argc=1, argv=0xbffff674) at tst.c:30
#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
从上可以看出函数的调用栈信息：__libc_start_main --> main() --> func()
backtrace <n>
bt <n>
n是一个正整数，表示只打印栈顶上n层的栈信息。
backtrace <-n>
bt <-n>
-n表一个负整数，表示只打印栈底下n层的栈信息。
如果你要查看某一层的信息，你需要在切换当前的栈，一般来说，程序停止时，最顶层的栈就是当前栈，如果你要查看栈下面层的详细信息，首先要做的是切换当前栈。
frame <n>
f <n>
n是一个从0开始的整数，是栈中的层编号。比如：frame 0，表示栈顶，frame 1，表示栈的第二层。
up <n>
表示向栈的上面移动n层，可以不打n，表示向上移动一层。
down <n>
表示向栈的下面移动n层，可以不打n，表示向下移动一层。
上面的命令，都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息。你可以使用这三个命令：
select-frame <n> 对应于 frame 命令。
up-silently <n> 对应于 up 命令。
down-silently <n> 对应于 down 命令。
查看当前栈层的信息，你可以用以下GDB命令：
frame 或 f
会打印出这些信息：栈的层编号，当前的函数名，函数参数值，函数所在文件及行号，函数执行到的语句。
info frame
info f
这个命令会打印出更为详细的当前栈层的信息，只不过，大多数都是运行时的内内地址。比如：函数地址，调用函数的地址，被调用函数的地址，目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地址等等。如：
(gdb) info f
Stack level 0, frame at 0xbffff5d4:
eip = 0x804845d in func (tst.c:6); saved eip 0x8048524
called by frame at 0xbffff60c
source language c.
Arglist at 0xbffff5d4, args: n=250
Locals at 0xbffff5d4, Previous frame's sp is 0x0
Saved registers:
ebp at 0xbffff5d4, eip at 0xbffff5d8
info args
打印出当前函数的参数名及其值。
info locals
打印出当前函数中所有局部变量及其值。
info catch
打印出当前的函数中的异常处理信息。
查看源程序
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显示源代码
GDB 可以打印出所调试程序的源代码，当然，在程序编译时一定要加上-g的参数，把源程序信息编译到执行文件中。不然就看不到源程序了。当程序停下来以后，GDB会报告程序停在了那个文件的第几行上。你可以用list命令来打印程序的源代码。还是来看一看查看源代码的GDB命令吧。
list <linenum>
显示程序第linenum行的周围的源程序。
list <function>
显示函数名为function的函数的源程序。
list
显示当前行后面的源程序。
list -
显示当前行前面的源程序。
一般是打印当前行的上5行和下5行，如果显示函数是是上2行下8行，默认是10行，当然，你也可以定制显示的范围，使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。
set listsize <count>
设置一次显示源代码的行数。
show listsize
查看当前listsize的设置。
list命令还有下面的用法：
list <first>, <last>
显示从first行到last行之间的源代码。
list , <last>
显示从当前行到last行之间的源代码。
list +
往后显示源代码。
一般来说在list后面可以跟以下这们的参数：
<linenum> 行号。
<+offset> 当前行号的正偏移量。
<-offset> 当前行号的负偏移量。
<filename:linenum> 哪个文件的哪一行。
<function> 函数名。
<filename:function> 哪个文件中的哪个函数。
<*address> 程序运行时的语句在内存中的地址。
搜索源代码
不仅如此，GDB还提供了源代码搜索的命令：
forward-search <regexp>
search <regexp>
向前面搜索。
reverse-search <regexp>
全部搜索。
其中，<regexp>就是正则表达式，也主一个字符串的匹配模式，关于正则表达式，我就不在这里讲了，还请各位查看相关资料。
指定源文件的路径
某些时候，用-g编译过后的执行程序中只是包括了源文件的名字，没有路径名。GDB提供了可以让你指定源文件的路径的命令，以便GDB进行搜索。
directory <dirname ... >
dir <dirname ... >
加一个源文件路径到当前路径的前面。如果你要指定多个路径，UNIX下你可以使用“:”，Windows下你可以使用“;”。
directory
清除所有的自定义的源文件搜索路径信息。
show directories
显示定义了的源文件搜索路径。
源代码的内存
你可以使用info line命令来查看源代码在内存中的地址。info line后面可以跟“行号”，“函数名”，“文件名:行号”，“文件名:函数名”，这个命令会打印出所指定的源码在运行时的内存地址，如：
(gdb) info line tst.c:func
Line 5 of "tst.c" starts at address 0x8048456 <func+6> and ends at 0x804845d <func+13>.
还有一个命令（disassemble）你可以查看源程序的当前执行时的机器码，这个命令会把目前内存中的指令dump出来。如下面的示例表示查看函数func的汇编代码。
(gdb) disassemble func
Dump of assembler code for function func:
0x8048450 <func>: push %ebp
0x8048451 <func+1>: mov %esp,%ebp
0x8048453 <func+3>: sub $0x18,%esp
0x8048456 <func+6>: movl $0x0,0xfffffffc(%ebp)
0x804845d <func+13>: movl $0x1,0xfffffff8(%ebp)
0x8048464 <func+20>: mov 0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048467 <func+23>: cmp 0x8(%ebp),%eax
0x804846a <func+26>: jle 0x8048470 <func+32>
0x804846c <func+28>: jmp 0x8048480 <func+48>
0x804846e <func+30>: mov %esi,%esi
0x8048470 <func+32>: mov 0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048473 <func+35>: add %eax,0xfffffffc(%ebp)
0x8048476 <func+38>: incl 0xfffffff8(%ebp)
0x8048479 <func+41>: jmp 0x8048464 <func+20>
0x804847b <func+43>: nop
0x804847c <func+44>: lea 0x0(%esi,1),%esi
0x8048480 <func+48>: mov 0xfffffffc(%ebp),%edx
0x8048483 <func+51>: mov %edx,%eax
0x8048485 <func+53>: jmp 0x8048487 <func+55>
0x8048487 <func+55>: mov %ebp,%esp
0x8048489 <func+57>: pop %ebp
0x804848a <func+58>: ret
End of assembler dump.
