本文介绍: 设备里面可能同时运行多个应用,不同的应用可能都会发生crash,若core文件名不做特殊识别,可能无法在多个core文件中,找到我们需要的那一个。作为后端开发工程师gdb 调试是必备技能,这个技能应该一个能力集,不仅仅是会几个gdb 调试指令即可,而是在这个过程中,遇到任何问题,都应该能够独立分析解决。我想说的是,这点能力是完全不够的,身边一些同事稍微遇到一点问题,就不知道如何进行调试了。coredump是将程序崩溃的那一刻的内存进行快照,因此越占用内存进程,其生成core文件,也就会越大。

初衷

        gdb调试是每一个后端开发工程师所必备的技能我们工作总是会用gdb协助我们分析和调试问题。但是大部分同学技能仅停留在最基础的查看问题。即gdb program –>r –> 问题复现 –> bt 查看源码中的哪一行出现了错误。再稍微熟练点的,可能就是p var查看一下变量的值,进一步协助排查

        我想说的是,这点能力是完全不够的,身边一些同事稍微遇到一点问题,就不知道如何进行调试了。比如

  • 问题不是必现,一直等待会耗费人力

        一旦遇到这些问题,大部分肯定都会一脸懵逼,不知道该怎么办了。但是我认为:作为后端开发工程师gdb 调试是必备技能,这个技能应该一个能力集,不仅仅是会几个gdb 调试指令即可,而是在这个过程中,遇到任何问题,都应该能够独立分析解决。这也是我写本篇文章的初心。

目标平台没有gdb怎么办

        嵌入式平台的资源有限,很多厂家并不会将gdb工具集成设备中。这就导致很多新手同学,不知道该怎么办了。犹记得刚毕业,我天马行空的居然尝试虚拟机中的gdb copy目标设备中,期待能够正常使用(现在想想,真心觉得傻得可爱。【申明一下哈,有可能会成功哦,前提是你的开发设备目标设备都是相同的架构】)。

        遇到这种情况,我们一般都需要重新编译gdb 工具。有兴趣的同学可以参考篇文章应该算是较为详细。工作中如何编译开源工具(gdb)_gdb编译_谢艺华的博客-CSDN博客

coredump

        我们在开发调试过程中,若一直使用gdb进行调试,这对于测试和开发而言会不太方便,影响效率。特别是在压力测试场景中。如何解决这一难题呢?我们可以使用linux自带coredump机制。

        Coredump叫做核心转储,它是进程运行时在突然崩溃的那一刻的一个内存快照操作系统程序发生异常异常进程内部没有捕获的情况下,会把进程此刻内存寄存器状态运行堆栈等信息转储保存在一个文件

        但是这个机制默认可能是没有开启的,因为一旦开启后,会对系统赞成较大的压力。开启方式有两种:

系统设置

一、开启 coredump

执行ulimitc查看coredump 是否开启,若结果为0,则认为没有启动coredump文件生成。需要进行打开

1. 临时启用:ulimitc 1024ulimitc unlimited

前一种是限制core dump的文件大小不超过1024K,后一种是不限制core dump文件的大小建议根据实际情况进行设置大小,因为coredump是将程序崩溃的那一刻的内存进行快照,因此越占用内存的进程,其生成的core文件,也就会越大。因此动辄几个G的core文件,也就不再稀奇。很有可能把磁盘占满了,导致程序异常

2. 永久有效:打开/etc/profile文件, 增加如下以下并生使其生效ulimit -S –c unlimited > /dev/null 2>&1

二、设置coredump文件名

        设备里面可能同时运行多个应用,不同的应用可能都会发生crash,若core文件名不做特殊识别,可能无法在多个core文件中,找到我们需要的那一个。因此对core文件进行文件名设置,就显得很有必要。

echo ‘/corefiles/core-%e-%p-%t’ > /proc/sys/kernel/core_pattern,其中:

  • core-%e-%p-%t是core 文件名,以core-开头。
  • %u 所dump进程的实际用户ID
  • %g 所dump进程的实际组ID
  • %s 导致本次core dump的信号
  • %t core dump的时间 (由1970年1月1日计起的秒数)

一般默认就设置为core-%e-%p-%t

三、设置coredump文件保存位置

        我们知道嵌入式平台的磁盘空间一般也是有限的,但是它会通过挂载不同的磁盘分区实现扩容。比如

        如上图,我的环境中,默认core文件保存路径/usr/share/apport/apport/,若/usr挂载分区磁盘空间不足怎么办,那么此时就可以通过修改core文件保存路径实现

        同理,同样通过修改/proc/sys/kernel/core_pattern

代码设置

        有时候,我们也可以通过程序开启coredump,这样测试人员就不用在意系统环境的设置了。但是前提是程序必须以root权限运行。代码示例如下

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <sys/resource.h>
#include <string.h>
#include<fcntl.h>
#include <time.h>

#define CORE_FILE_SIZE 1024*1024*5    /** core文件大小,可根据实际情况设置*/
#define KERNEL_PATTERN_FILE  “/proc/sys/kernel/core_pattern
void coredump_file_set(char *name)
{
        struct rlimit rlim;
        getrlimit(RLIMIT_CORE, &amp;rlim);
        rlim.rlim_cur = rlim.rlim_max = CORE_FILE_SIZE;
        int32_t ret = setrlimit(RLIMIT_CORE, &amp;rlim);
        if(ret < 0){
                perror(“setrlimit”);
                return;
        }
        
        char path[256] = {‘0’};
        sprintf(path, “/ota_master_data/%sCore_%t”, name);

        int32_t core_pattern_fd = open(KERNEL_PATTERN_FILE, O_RDWR|O_NDELAY|O_TRUNC, 0666);
        if(core_pattern_fd < 0){
                perror(“open“);
                free(localtime);
                return;
        }

        ret = write(core_pattern_fd, path, strlen(path));
        if(ret < 0){
                perror(“write“);
        }
                free(localtime);
        close(core_pattern_fd);
}

int32_t main(int32_t argc, char* argv[])
{
    coredump_file_set(“App”);      
    return 0;
}

调试

        程序异常之后,我们就可以在设置的路径下生成对应的coredump文件,通过对应编译链中的gdb工具可分析coredump文件。为什么要用工具链中的gdb工具呢?这个可以思考一下,可以在评论区回答哦~~~。

调试程序步骤

1. 启动gdb,进入core文件。命令格式gdb [exec file] [core file]。如下:

yihua@ubuntu:~/coredump/core$ /opt/corboslinux/2.30.0/sysroots/x86_64-pokysdklinux/usr/bin/aarch64-poky-linux/aarch64-poky-linux-gdb otamaster  otaMasterCore_1699106821.8
GNU gdb (GDB) 9.2
Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
Type “show copying” and “show warranty” for details.
This GDB was configured as “–host=x86_64-pokysdklinuxtarget=aarch64-poky-linux“.
Type “show configuration” for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
    <http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.

For help, type “help”.
Type “apropos word” to search for commands related to “word“…
Reading symbols from otamaster
…..

warning: Could not load shared library symbols for 43 libraries, e.g. /usr/library/libvdi_main.so.
Use the “info sharedlibrarycommand to see the complete listing.
Do you needset solib-searchpath” or “set sysroot“?
–Type <RET> for more, q to quit, c to continue without paging–
Core was generated by `otamaster -c ../etc/otamasterConfig.json‘.
Program terminated with signal SIGSEGV, Segmentation fault.
#0  0x0000007f9b14ef90 in ?? ()
[Current thread is 1 (LWP 25)]
(gdb)

2. 设置库的加载路径。可执行程序运行时会加载很多动态库,core文件中的一些代码段很有可能就是在这些库中,若不加载这些依赖库,就无法观察相应的符号及堆栈信息

3. 将设备中程序依赖的库拷贝出来。lddobjdump –x programe | grep NEEDED查看依赖库。

4. 在GDB中设置动态库寻找路径。set solib-searchpath如:

(gdb) info sharedlibrary
From                To                  Syms Read   Shared Object Library
                                        No          /usr/library/libvdi_main.so
                                        No          /usr/library/libabupFoundation.so
                                        No          /adaptive/usr/lib/libdlt.so.2
                                        No          /usr/library/libjson-c.so.5
                                        No          /usr/lib/libcrypto.so.1.1
                                        No          /usr/library/libota.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libMI_VCCD_MISESDK.so
                                        No          /usr/library/libdiagSecurityAccess.so
                                        No          /usr/library/libOTAMasterService.so
                                        No          /usr/library/libOTAMasterVehCloudApi.so
                                        No          /usr/library/libotamaster_api_vehicle_info.so
                                        No          /xmiLibrary/usr/lib/libotaapi_shared.so
                                        No          /usr/library/libota_delta.so
                                        No          /xmiLibrary/usr/lib/libHostSecurityLog.so
                                        No          /adaptive/lib/libpthread.so.0
                                        No          /adaptive/usr/lib/libstdc++.so.6
                                        No          /adaptive/lib/libgcc_s.so.1
                                        No          /adaptive/lib/libc.so.6
                                        No          /lib/ld-linux-aarch64.so.1
                                        No          /adaptive/lib/libdl.so.2
                                        No          /usr/library/libvdi_convert.so
                                        No          /xmiLibrary/usr/lib/libdoipequip.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libcn_x509_proxy.so
                                        No          /usr/lib/libssl.so.1.1
                                        No          /adaptive/lib/librt.so.1
                                        No          /adaptive/lib/libm.so.6
                                        No          /hostLibrary/lib/libhse_wrapper.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libcert.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libnddscpp2.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libnddsc.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libnddscore.so
                                        No          /hostLibrary/lib/librticonnextmsgcpp2.so
                                        No          /xmiLibrary/usr/lib/libdoipcommon.so
                                        No          /adaptive/usr/lib/libz.so.1
                                        No          /hostLibrary/lib/libcn_x509_crypto.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libcn_x509_common.so
                                        No          /usr/lib/libhse-libclient.so
                                        No          /xmiLibrary/usr/lib/libPersistencyCommon.so
–Type <RET> for more, q to quit, c to continue without paging–

刚开始,exec file 依赖这些动态库,但是都没有加载到。执行set solib-search-path后。

(gdb) set solib-search-path .
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libvdi_main.so…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libabupFoundation.so…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libjson-c.so.5…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libota.so…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libdiagSecurityAccess.so…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libOTAMasterService.so…
(No debugging symbols found in /home/yihua/coredump/core/libOTAMasterService.so)
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libOTAMasterVehCloudApi.so…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libotamaster_api_vehicle_info.so…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libota_delta.so…
Reading symbols from /home/yihua/coredump/core/libvdi_convert.so…
(gdb) info sharedlibrary
From                To                  Syms Read   Shared Object Library
0x0000007f9d32cbe0  0x0000007f9d34a87c  Yes         /home/yihua/coredump/core/libvdi_main.so
0x0000007f9c5d2230  0x0000007f9c8154e0  Yes         /home/yihua/coredump/core/libabupFoundation.so
                                        No          /adaptive/usr/lib/libdlt.so.2
0x0000007f9c443b60  0x0000007f9c44c2e4  Yes         /home/yihua/coredump/core/libjson-c.so.5
                                        No          /usr/lib/libcrypto.so.1.1
0x0000007f9c198600  0x0000007f9c199e04  Yes         /home/yihua/coredump/core/libota.so
                                        No          /hostLibrary/lib/libMI_VCCD_MISESDK.so
0x0000007f9c163950  0x0000007f9c1649f0  Yes         /home/yihua/coredump/core/libdiagSecurityAccess.so
0x0000007f9be0db20  0x0000007f9bff69b0  Yes (*)     /home/yihua/coredump/core/libOTAMasterService.so
0x0000007f9b539fc0  0x0000007f9b56132c  Yes         /home/yihua/coredump/core/libOTAMasterVehCloudApi.so
0x0000007f9b5136b0  0x0000007f9b51e568  Yes         /home/yihua/coredump/core/libotamaster_api_vehicle_info.so
                                        No          /xmiLibrary/usr/lib/libotaapi_shared.so
0x0000007f9b477cd0  0x0000007f9b47fbf8  Yes         /home/yihua/coredump/core/libota_delta.so
                                        No          /xmiLibrary/usr/lib/libHostSecurityLog.so
                                        No          /adaptive/lib/libpthread.so.0
                                        No          /adaptive/usr/lib/libstdc++.so.6
                                        No          /adaptive/lib/libgcc_s.so.1
                                        No          /adaptive/lib/libc.so.6
                                        No          /lib/ld-linux-aarch64.so.1
                                        No          /adaptive/lib/libdl.so.2
0x0000007f9b05bd40  0x0000007f9b08c42c  Yes         /home/yihua/coredump/core/libvdi_convert.so

如上,设置动态库寻找路径后,就可以正常加载动态库了。

5. 在进入gdb后,查找错误位置where或者bt。

gdb 常用调试命令

        通过上面流程,我们已经能够正式进入gdb调试阶段了。在这里分享一下,我常用的一些命令。

backtrace 可简写成 bt,用于查看当前在线程的调用堆栈。如果我们想切换到其他堆栈处,则可以使用frame命令。frame命令可被简写成f,f 堆栈编号

                x (hexadecimal)按十六进制格式显示变量
                d (signed decimal)按十进制格式显示变量
                u (unsigned decimal)按十进制格式显示无符号整型
                o (octal)按八进制格式显示变量
                t (binary)按二进制格式显示变量
                a (address)按十六进制格式显示地址,并显示距离前继符号的偏移量(offset)。常用于定位未知地址(变量)。
                c (character)按字符格式显示变量
                f (floating)按浮点数格式显示变量

例如,打印当前栈顶地址开始,4字节为单位,以16进制输出,共输出16个。即输出栈顶64字节内容

案例实践

        关于gdb的实际案例分析,可参考我的gdb调试专栏。后续也会持续更新案例

linux gdb 调试_谢艺华的博客-CSDN博客

技巧

一、 如何修改正在运行的程序的标准输出

场景:有些情况下,我们需要查看一个程序的日志输出,但苦于这个程序并不是我们开发的。默认情况下,该程序的输出默认是到/dev/null中的。如何查看它的输出呢?

  1. 获取正在运行的进程pidps -ef | grep MCM_atcop_svr
  2. 运行gdb命令。gdb -p pid
  3. 通过close系统调用关闭标准输出(STDOUT)或者标准错音误(STDERR): call close(1)
  4. 通过create系统调用打开一个文件并将其文件描述符通过dup2系统调用复制标准输出或者标准错误:call dup2(creat(“/tmp/log“,0600),1)
  5. 退出调试器:quit

总结

        上述便是本文分享,如果能给各位看客带来一点帮助,还请三连支持一下。您的支持就是我的动力。

原文地址:https://blog.csdn.net/xieyihua1994/article/details/134669921

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