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标题: 具体分析Linux中的core dump异常（附 Demo排查） [打印本页]

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作者: 三尺非寒    时间: 2024-6-19 15:19
标题: 具体分析Linux中的core dump异常（附 Demo排查）
1. 基本知识

Core dump 是指在程序异常终止时，操纵系统将程序的内存映像保存到磁盘上的一种机制。
在 Linux 系统中，core dump 提供了一种调试程序错误的重要方式，它记录了程序在崩溃时的内存状态，可以帮助开发职员定位问题
常见的 core dump 错误通常是程序在运行过程中发生了严重的错误或异常，导致操纵系统强制终止了程序并生成了 core dump 文件。以下是一些常见的导致 core dump 的错误：

• 段错误（Segmentation fault）：
  程序访问了无效的内存地址，比如试图访问未分配的内存或者已经释放的内存
  
• 空指针引用（Null pointer dereference）：
  程序试图利用空指针（null pointer）访问内存中的数据时，会导致空指针引用错误
  
• 内存访问越界（Out of bounds memory access）：
  程序试图访问数组或者其他数据布局超出其界限范围的内存，就会发生内存访问越界错误
  
• 利用已释放的内存（Use after free）：
  程序试图在已经释放的内存地址上进行读取或写入操纵时，就会发生利用已释放的内存错误
  
• 栈溢出（Stack overflow）：
  程序递归调用层数过深或者在栈上分配了过多的内存时，会导致栈溢堕落误
  
• 除以零（Division by zero）
  
• 无效的指令或操纵码（Invalid instruction or opcode）：
  执行了不存在或无效的机器指令或操纵码，会导致无效指令错误
  
• 硬件故障或操纵系统错误：如内存破坏、内核崩溃等环境
  

2. 进阶知识

一、怎么生成 core dump？
利用 ulimit 命令来控制生成 core dump 的条件，比如通过 ulimit -c unlimited 命令来设置允许生成任意巨细的 core dump
先查看系統默认：ulimit -c 命令用于表现当前用户的 core dump 文件的巨细限定。输出结果的含义如下：

• 数字（以 KB 为单位），表示当前用户允许生成的 core dump 文件的最大巨细限定
  
• unlimited，表示当前用户允许生成任意巨细的 core dump 文件
  
• 0，表示当前用户不允许生成 core dump 文件
  

截图如下：

核心转储文件的巨细通常受到操纵系统或系统管理员设置的限定，可以利用 ulimit 命令来调整生成 core dump 文件的最大巨细
二、core文件含义以及相关参数？

• 程序崩溃时生成的二进制文件，其中包含了程序崩溃时的内存映像，以及当前的寄存器状态等信息
  
• 一样平常存储在当前工作目次下，文件名通常为 core 或者 core.<pid>，其中 <pid> 是崩溃程序的进程 ID
  

相关的设置参数如下：
修改 /proc/sys/kernel/core_pattern 文件来设置 core dump 文件的生成路径和文件名格式
通过 ulimit -c 命令来设置 core 文件的最大巨细限定
三、怎样分析core dump文件？
利用 GNU Debugger (GDB) 等调试工具来分析 core dump 文件。通过加载 core 文件和对应的可执行文件，可以获取崩溃时的堆栈跟踪、变量值等信息，帮助定位程序错误
利用 gdb <executable> <corefile> 命令来加载可执行文件和 core 文件，并进入 GDB 调试环境
3. Demo

要排查 core dump，通常需要分析 core 文件以及程序的源代码。以下是排查 core dump 的一样平常步调：

• 获取 core 文件：
  程序发生 core dump 时，会在当前工作目次下生成一个 core 文件（除非已经设置了不同的路径）。首先要做的是获取这个 core 文件
  
• 分析 core 文件：
  利用 GDB 命令查看堆栈跟踪、变量值等信息，从而确定程序崩溃的位置和缘故原由
  
• 定位问题：
  根据分析结果，确定程序崩溃的具体缘故原由（）内存访问错误、空指针引用、数据布局破坏等）
  分析代码，找出导致错误的代码段。
  
• 修复问题：
  根据定位到的问题，修改程序代码以修复错误（涉及到修复内存管理错误、增加错误查抄和处置惩罚逻辑等）
  
• 测试和验证：
  各种测试技术，如单元测试、集成测试等，以确保程序的稳固性和可靠性
  

下面是一个简朴的示例，演示怎样排查一个导致 core dump 的 C 程序：

1. #include <stdio.h>
3. void cause_crash() {
4.     char *ptr = NULL;
5.     *ptr = 'A';  // 尝试在空指针上进行写操作，导致段错误
6. }
8. int main() {
9.     cause_crash();
10.     return 0;
11. }

复制代码

• 编译该程序：gcc -o demo demo.c
  
• 执行程序，会触发 core dump：./demo
  
• 利用 GDB 分析 core 文件：gdb ./demo core
  
• 在 GDB 中可以利用命令 bt 查看堆栈跟踪：
  

1. (gdb) bt
2. #0  0x00005555555546e8 in cause_crash () at demo.c:6
3. #1  0x0000555555554701 in main () at demo.c:11

复制代码

通太过析堆栈跟踪，可以发现问题出如今 cause_crash 函数的第 6 行，即空指针引用导致了段错误。在这个示例中，问题相对简朴，修复方法可能是在写操纵前添加对指针的空指针查抄
4. 彩蛋

无法生成一个core-dump文件，有好些缘故原由

一开始以为是被限定的文件巨细或者不让他输出导致
查看core file size的巨细

此处更改为无穷制看看

后续发现此类问题尚有一种缘故原由：（挂载点的内存无可用，导致不停写入不进）
保举阅读：【Linux】具体分析/dev/loop的基本知识 | 空间满了的办理方法

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