linux core 配置与调试

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或/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.6133是core_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'

在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.c 第7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　fram、list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。

 

Linux Core Dump 配置与调试

1.core文件的生成开关和大小限制
---------------------------------
1）使用ulimit -c命令可查看core文件的生成开关。若结果为0，则表示关闭了此功能，不会生成core文件。
2） 使用ulimit -cfilesize命令，可以限制core文件的大小（filesize的单位为kbyte）。若ulimit -cunlimited，则表示core文件的大小不受限制。如果生成的信息超过此大小，将会被裁剪，最终生成一个不完整的core文件。在调试此 core文件的时候，gdb会提示错误。

2.core文件的名称和生成路径
----------------------------
若系统生成的core文件不带其它任何扩展名称，则全部命名为core。新的core文件生成将覆盖原来的core文件。
1）/proc/sys/kernel/core_uses_pid可以控制core文件的文件名中是否添加pid作为扩展。文件内容为1，表示添加pid作为扩展名，生成的core文件格式为core.xxxx；为0则表示生成的core文件同一命名为core。
可通过以下命令修改此文件：
echo "1" > /proc/sys/kernel/core_uses_pid
2）proc/sys/kernel/core_pattern可以控制core文件保存位置和文件名格式。
可通过以下命令修改此文件：
echo "/corefile/core-%e-%p-%t" > core_pattern，可以将core文件统一生成到/corefile目录下，产生的文件名为core-命令名-pid-时间戳
以下是参数列表:
    %p - insert pid into filename 添加pid
    %u - insert current uid into filename 添加当前uid
    %g - insert current gid into filename 添加当前gid
    %s - insert signal that caused the coredump into the filename 添加导致产生core的信号
    %t - insert UNIX time that the coredump occurred into filename 添加core文件生成时的unix时间
    %h - insert hostname where the coredump happened into filename 添加主机名
    %e - insert coredumping executable name into filename 添加命令名

3.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.

4.开发板上使用core文件调试
-----------------------------
如果开发板的操作系统也是linux，core调试方法依然适用。如果开发板上不支持gdb，可将开发板的环境（头文件、库）、可执行文件和core文件拷贝到PC的linux下，运行相关命令即可。
注意：待调试的可执行文件，在编译的时候需要加-g，core文件才能正常显示出错信息！

注意的问题：

在Linux下要保证程序崩溃时生成Coredump要注意这些问题：

　　一、要保证存放Coredump的目录存在且进程对该目 录有写权限。存放Coredump的目录即进程的当前目录，一般就是当初发出命令启动该进程时所在的目录。但如果是通过脚本启动，则脚本可能会修改当前目 录，这时进程真正的当前目录就会与当初执行脚本所在目录不同。这时可以查看”/proc/<进程pid>/cwd“符号链接的目标来确定进程 真正的当前目录地址。通过系统服务启动的进程也可通过这一方法查看。

　　二、若程序调用了seteuid()/setegid()改变 了进程的有效用户或组，则在默认情况下系统不会为这些进程生成Coredump。很多服务程序都会调用seteuid()，如MySQL，不论你用什么用 户运行mysqld_safe启动MySQL，mysqld进行的有效用户始终是msyql用户。如果你当初是以用户A运行了某个程序，但在ps里看到的 这个程序的用户却是B的话，那么这些进程就是调用了seteuid了。为了能够让这些进程生成core dump，需要将/proc/sys/fs /suid_dumpable文件的内容改为1（一般默认是0）。

　　三、这个一般都知道，就是要设置足够大的Core文件大小限制 了。程序崩溃时生成的Core文件大小即为程序运行时占用的内存大小。但程序崩溃时的行为不可按平常时的行为来估计，比如缓冲区溢出等错误可能导致堆栈被 破坏，因此经常会出现某个变量的值被修改成乱七八糟的，然后程序用这个大小去申请内存就可能导致程序比平常时多占用很多内存。因此无论程序正常运行时占用 的内存多么少，要保证生成Core文件还是将大小限制设为unlimited为好。