unix环境高级编程 pdf_Unix环境编程-详解coredump

我们经常听到大家说到程序core掉了，需要定位解决，这里说的大部分是指对应程序由于各种异常或者bug导致在运行过程中异常退出或者中止，并且在满足一定条件下会产生一个叫做core的文件。

通常情况下，core文件会包含了程序运行时的内存，寄存器状态，堆栈指针，内存管理信息还有各种函数调用堆栈信息等，我们可以理解为是程序工作当前状态存储生成的一个文件，许多的程序出错的时候都会产生一个core文件，通过工具分析这个文件，我们可以定位到程序异常退出的时候对应的堆栈调用等信息，找出问题所在并进行及时解决。

查看core文件所有命令

ulimit -a  # 显示当前所有limit信息命令参数      描述                                          例子
-H    设置硬资源限制，一旦设置不能增加。                      ulimit – Hs 64；限制硬资源，线程栈大小为 64K。
-S    设置软资源限制，设置后可以增加，但是不能超过硬资源设置。  ulimit – Sn 32；限制软资源，32 个文件描述符。
-a    显示当前所有的 limit 信息                             ulimit – a；显示当前所有的 limit 信息
-c    最大的 core 文件的大小， 以 blocks 为单位              ulimit – c unlimited； 对生成的 core 文件的大小不进行限制
-d    进程最大的数据段的大小，以 Kbytes 为单位                ulimit -d unlimited；对进程的数据段大小不进行限制
-f    进程可以创建文件的最大值，以 blocks 为单位              ulimit – f 2048；限制进程可以创建的最大文件大小为 2048 blocks
-l    最大可加锁内存大小，以 Kbytes 为单位                   ulimit – l 32；限制最大可加锁内存大小为 32 Kbytes
-m    最大内存大小，以 Kbytes 为单位                         ulimit – m unlimited；对最大内存不进行限制
-n    可以打开最大文件描述符的数量                           ulimit – n 128；限制最大可以使用 128 个文件描述符
-p    管道缓冲区的大小，以 Kbytes 为单位                     ulimit – p 512；限制管道缓冲区的大小为 512 Kbytes
-s    线程栈大小，以 Kbytes 为单位                          ulimit – s 512；限制线程栈的大小为 512 Kbytes
-t    最大的 CPU 占用时间，以秒为单位                        ulimit – t unlimited；对最大的 CPU 占用时间不进行限制
-u    用户最大可用的进程数                                  ulimit – u 64；限制用户最多可以使用 64 个进程
-v    进程最大可用的虚拟内存，以 Kbytes 为单位               ulimit – v 200000；限制最大可用的虚拟内存为 200000 Kbytes

造成程序core的原因

造成程序coredump的原因有很多，这里总结一些比较常用的经验吧：

（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，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coredump。

（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。

用GDB调试coredump

其实分析coredump的工具有很多，现在大部分类unix系统都提供了分析coredump文件的工具，不过，我们经常用到的工具是gdb。这里我们以程序为例子来说明如何进行定位，使用gdb调试core文件来查找程序中出现段错误的位置时，要注意的是可执行程序在编译的时候需要加上-g编译命令选项。