巧用backtrace系列函数，在不具备gdb环境的Linux系统上大致定位段错误位置

1: 段错误产生的原因
简而言之,产生段错误就是访问了错误的内存段，一般是你没有权限，或者根本就不存在对应的物理内存,
尤其常见的是访问0地址.一旦一个程序发生了越界访问，系统就采取内存保护措施，并给那个程序发送
SIGSEGV信号，程序接到那个信号后就知道segmentation fault出现了。


想对”段错误”有更详细的了解可以去阅读“Linux下的段错误产生的原因及调试方法” 这篇文章，本文的
内容基本是从那文章里提取出来的。


2: SIGSEGV信号处理函数
程序接到SIGSEGV信号后的缺省处理是退出程序,这也是为什么总是看到程序打印一个“segmentation fault”
信息后就消失了。我们可以使用 signal(SIGSEGV, &your_function);函数来接管SIGSEGV信号的处理，让
程序在发生段错误后，自动调用我们准备好的函数，从而在那个函数里来获取当前函数调用栈。


3: libc的Backtraces函数
在GDB里，可以简单的使用bt命令就可以获取函数调用栈，但如何通过代码获取当前函数调用栈？
这里我们可以通过libc库提供的Backtraces系列函数。


该例程调用序列为:
main() -> func_a() -> func_b() -> func_c() -> 出错


5.1编译程序:
# gcc -g test.c -o test


注：选项 -rdynamic 可用来通知链接器将所有符号添加到动态符号表中，如果你的链接器支持-rdynamic的话，
建议将其加上，即

# gcc -rdynamic -g test.c -o test

#include <execinfo.h> 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
 
void dump(int signo)
{
    void *array[30];
    size_t size;
    char **strings;
    size_t i;
 
    size = backtrace (array, 30);
    strings = backtrace_symbols (array, size);
 
    fprintf (stderr,"Obtained %zd stack frames.nm", size);
 
    for (i = 0; i <= size; i++)
        fprintf (stderr,"%s\n", strings[i]);
 
    free (strings);
    exit(0);
}
 
Debug_Printf_FrameInfos()
{
    signal(SIGSEGV, dump);
}
 
void func_c()
{
    * ((volatile char *) 0x0) = 0x999;
}
void func_b()
{
    func_c();
}
void func_a()
{
    func_b();
}
int main()
{
    Debug_Printf_FrameInfos();
    func_a();
    return 0;
}

5.2 运行 test程序:

^? View Code BASH

# ./test Obtained 7 stack frames.nm./a.out [0x80484e3] [0xb7f70420] ./a.out [0x804859d] ./a.out [0x80485a7] ./a.out [0x80485c4] /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6(__libc_start_main+0xe0) [0xb7e1e450] ./a.out [0x8048461] Segmentation fault

如果编译似加了-rdynamic选项 的话，将打印如下信息

^? View Code BASH

# ./test Obtained 7 stack frames.nm./test(dump+0x1f) [0x80487c3] [0xb7fbb420] ./test(func_b+0x8) [0x804887d] ./test(func_a+0x8) [0x8048887] ./test(main+0x1b) [0x80488a4] /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6(__libc_start_main+0xe0) [0xb7e69450] ./test [0x8048741]

打印信息比没加-rdynamic的程序多出了一个函数名称＋偏移地址..(func_b+0×8)

5.3 使用objdump获取程序所有符合

objdump -d ./test > tmp.txt

5.4 分析和查找

在tmp.txt 中查找0×80485ad的地址，你会发现如下信息：
08048595 :
8048595: 55 push %ebp
8048596: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048598: e8 eb ff ff ff call 8048588 
804859d: 5d pop %ebp
804859e: c3

其中 804859d 是调用（ call 8048588 ）c函数后的地址，虽然并没有直接定位到C函数，
通过汇编代码，基本可以推出是在C函数出现问题了。(pop指令不会导致段错误的)