淺析Linux下core檔案

當我們的程式崩潰時，核心有可能把該程式當前內
存映射到core檔案裡，方便程式員找到程式出現問題的地方。最常出現的，幾乎所有C程式員都出現過的錯誤就是“段錯誤”了。也是最難查出問題原因的一個
錯誤。下面我們就針對“段錯誤”來分析core檔案的產生、以及我們如何利用core檔案找到出現崩潰的地方。

當一個程式崩潰時，在進程當前工作目錄的core檔案中複製了該進程的儲存映像。core
檔案僅僅是一個記憶體映象(
同時加上調試資訊)
，主要是用來調試的。

當程式接收到以下UNIX訊號會產生core檔案：

名字	說明	ANSI C POSIX.1	SVR4 4.3+BSD	預設動作
SIGABRT	異常終止(abort)	.       .	.      .	終止w/core
SIGBUS	硬體故障	.	.      .	終止w/core
SIGEMT	硬體故障		.      .	終止w/core
SIGFPE	算術異常	.       .	.      .	終止w/core
SIGILL	非法硬體指令	.       .	.      .	終止w/core
SIGIOT	硬體故障		.      .	終止w/core
SIGQUIT	終端退出符	.	.      .	終止w/core
SIGSEGV	無效儲存訪問	.       .	.      .	終止w/core
SIGSYS	無效系統調用		.      .	終止w/core
SIGTRAP	硬體故障		.      .	終止w/core
SIGXCPU	超過CPU限制(setrlimit)		.      .	終止w/core
SIGXFSZ	超過檔案長度限制(setrlimit)		.      .	終止w/core

在系統預設動作列，“終止w/core”表示在進程當前工作目錄的core檔案中複製了該進程的儲存映像（該檔案名稱為core，由此可以看出這種功能很久之前就是UNIX功能的一部分）。大多數UNIX偵錯工具都使用core檔案以檢查進程在終止時的狀態。

core檔案的產生不是POSIX.1所屬部分,而是很多UNIX版本的實現特徵。UNIX第6版沒有檢查條件
(a)和(b)，並且其原始碼中包含如下說明：“如果你正在找尋保護訊號，那麼當設定-使用者-ID命令執行時，將可能產生大量的這種訊號”。4.3 +
BSD產生名為core.prog的檔案，其中prog是被執行的程式名的前1 6個字元。它對core檔案給予了某種標識，所以是一種改進特徵。

表中“硬體故障”對應於實現定義的硬體故障。這些名字中有很多取自UNIX早先在DP-11上的實現。請查看你所使用的系統的手冊，以確切地確定這些訊號對應於哪些錯誤類型。

下面比較詳細地說明這些訊號。

• SIGABRT
調用abort函數時產生此訊號。進程異常終止。

• SIGBUS
指示一個實現定義的硬體故障。

• SIGEMT
指示一個實現定義的硬體故障。

EMT這一名字來自PDP-11的emulator trap 指令。

• SIGFPE
此訊號表示一個算術運算異常，例如除以0，浮點溢出等。

• SIGILL
此訊號指示進程已執行一條非法硬體指令。

4.3BSD由abort函數產生此訊號。SIGABRT現在被用於此。

• SIGIOT
這指示一個實現定義的硬體故障。

IOT這個名字來自於PDP-11對於輸入／輸出TRAP(input/output TRAP)指令的縮寫。系統V的早期版本，由abort函數產生此訊號。SIGABRT現在被用於此。

• SIGQUIT
當使用者在終端上按退出鍵（一般採用Ctrl-/）時，產生此訊號，並送至前台進

程組中的所有進程。此訊號不僅終止前台進程組（如SIGINT所做的那樣），同時產生一個core檔案。

• SIGSEGV
指示進程進行了一次無效的儲存訪問。

名字SEGV表示“段違例（segmentation violation）”。

• SIGSYS
指示一個無效的系統調用。由於某種未知原因，進程執行了一條系統調用指令，

但其指示系統調用類型的參數卻是無效的。

• SIGTRAP
指示一個實現定義的硬體故障。

此訊號名來自於PDP-11的TRAP指令。

• SIGXCPU
SVR4和4.3+BSD支援資源限制的概念。如果進程超過了其軟C P U時間限制，則產生此訊號。

• SIGXFSZ
如果進程超過了其軟檔案長度限制，則SVR4和4.3+BSD產生此訊號。

摘自《UNIX環境進階編程》第10章 訊號。

core

檔案偵錯工具

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;

}

編譯：

gcc –g core_dump_test.c -o core_dump_test

如果需要偵錯工具的話，使用gcc
編譯時間加上-g
選項，這樣調試core
檔案的時候比較容易找到錯誤的地方。

執行：

./core_dump_test

段錯誤

運行core_dump_test
程式出現了“段錯誤”，但沒有產生core
檔案。這是因為系統預設core
檔案的大小為0
，所以沒有建立。可以用ulimit
命令查看和修改core
檔案的大小。
ulimit -c
0

ulimit -c 1000

ulimit -c
1000

-c
指定修改core
檔案的大小，1000
指定了core
檔案大小。也可以對core
檔案的大小不做限制，如：

ulimit -c unlimited

ulimit -c
unlimited

如果想讓修改永久生效，則需要修改設定檔，如 .bash_profile
、/etc/profile
或/etc/security/limits.conf
。

再次執行：

./core_dump_test

段錯誤
(core dumped)

ls core.*

core.6133

可以看到已經建立了一個core.6133
的檔案.6133
是core_dump_test
程式啟動並執行進程ID
。

調式
core

檔案

core
檔案是個二進位檔案，需要用相應的工具來剖析器崩潰時的記憶體映像。

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
來調試core
檔案。

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
中鍵入where
，就會看到程式崩潰時堆棧資訊（當前函數之前的所有已調用函數的列表（包括當前函數），gdb
只顯示最近幾個），我們很容易找到我們的程式在最後崩潰的時候調用了core_dump_test.c
第7
行的代碼，導致程式崩潰。注意：在編譯器的時候要加入選項-g
。您也可以試試其他命令，　如　fram
、list
等。更詳細的用法，請查閱GDB
文檔。

檔案建立在什麼位置

在進程當前工作目錄的下建立。通常與程式在相同的路徑下。但如果程式中調用了chdir函數，則有可能改變了當前工
作目錄。這時core檔案建立在chdir指定的路徑下。有好多程式崩潰了，我們卻找不到core檔案放在什麼位置。和chdir函數就有關係。當然程式
崩潰了不一定都產生core檔案。

在下列條件下不產生core檔案：
( a )進程是設定-使用者-ID，而且目前使用者並非程式檔案的所有者；
( b )進程是設定-組-ID，而且目前使用者並非該程式檔案的群組擁有者；
( c )使用者沒有寫當前工作目錄的許可權；
( d )檔案太大。core檔案的許可權(假定該檔案在此之前並不存在)通常是使用者讀/寫，組讀和其他讀。

利用GDB
調試core
檔案，當遇到程式崩潰時我們不再束手無策。