linux下coredump的产生及调试方法

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

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