作者：<leohe.leohe@gmail.com>

    Linux系統中在應用程序運行過程中經常會遇到程序突然崩潰，提示：Segmentation fault，這是因為應用程序收到了SIGSEGV信號。這個信號提示當進程發生了無效的存儲訪問，當接收到這個信號時，缺省動作是：終止w/core。 終止w/core的含義是：在進程當前目錄生成core文件，并將進程的內存映象復制到core文件中，core文件的默認名稱就是“core”（這是 Unix類系統的一個由來已久的功能）。
    事實上，并不是只有SIGSEGV信號產生coredump，還有下面一些信號也產生coredump：SIGABRT（異常終止）、SIGBUS（硬件 故障）、SIGEMT（硬件故障）、SIGFPE（算術異常）、SIGILL（非法硬件指令）、SIGIOT（硬件故 障），SIGQUIT，SIGSYS（無效系統調用），SIGTRAP（硬件故障）等。
    在程序的開發調試階段（尤其是大型軟件開發），發生程序異常崩潰時常規的調試方法常常是無比的痛苦：無窮的log中也不見得有什么有意義的信息。好在GDB提供和利用core文件進行調試的途徑，大大方便了這類問題的調試。

    下面我們通過一個簡單的例子來看看怎么通過GDB來調試一個違規訪問內存導致的程序崩潰。這里我們順便講講動態庫的調試。

/******** mylib.h **********/
#ifndef __MY_LIB_H__
#define __MY_LIB_H__

int add(int x, int y);

#endif // __MY_LIB_H__
/******** end **********/



/******** mylib.c **********/
#include <stdlib.h>
#include "mylib.h"

int add(int x, int y)
{
    char* pc = NULL;
    *pc = 10;

    return x + y;
}
/******** end **********/

/******** main.c **********/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "mylib.h"

int main (void)
{
    int ret = -1;
    int a = 10, b = 20;
    ret = add(a, b);

    printf("The result is: %d\n", ret);

    return 0;
}
/******** end **********/

#####################################
# File Name: Makefile
#
#####################################

CC = gcc
LD = gcc

all:
        $(CC) mylib.c -g -I. -fPIC -shared -o libmylib.so
        $(CC) main.c -g -I. -L. -lmylib -o test

clean:
        rm *.so test
#############   END   ###############

    首先將上面的代碼分別存儲到相應的目錄,名稱為：mylib.h、mylib.c、main.c、Makefile。

1）編譯測試代碼。注）編譯時的 -g 選項是必須的。
[xxx@yyy]$ make
gcc mylib.c -g -I. -fPIC -shared -o libmylib.so
gcc main.c -g -I. -L. -lmylib -o t

通過ls命令我們可以看到生成了測試程序test.
[xxx@yyy]$ ls
libmylib.so main.c Makefile mylib.c mylib.h test

2）執行測試程序
[xxx@yyy]$ ./test
./test: error while loading shared libraries: libmylib.so: cannot open shared object file: No such file or directory

這個錯誤表明程序在運行階段不能找到相應的動態庫文件，此時需要通過環境變量 LD_LIBRARY_PATH 來指定運行期動態庫的搜索目錄，我們的動態庫就在當前目錄，如下：

[xxx@yyy]$ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:.

3）再次執行測試程序
[leo@localhost debug]$ ./test
Segmentation fault
[leo@localhost debug]$ ls
libmylib.so main.c Makefile mylib.c mylib.h test

4）設置core文件大小
Segmentation fault如期而至，但是卻沒有我們更想見到的core文件！
原來系統在默認情況下core文件的大小設置為0，換句話講也就是不產生core文件。我們可以通過 ulimit 命令來修改core文件的大小，unlimited表示不限制core文件的大小，如下（設置core文件的大小需要root權限）：
[root@yyy]# ulimit -c unlimited
[root@yyy]# ./test
Segmentation fault (core dumped)
[root@yyy]# ls
core.2890 libmylib.so main.c Makefile mylib.c mylib.h test

5）設置core文件的格式，輸出路徑
通過下面命令我們還可以指定core文件的命名格式，路徑等（需要root權限）：
[root@yyy]# echo "core_%e_%s" >/proc/sys/kernel/core_pattern
[root@yyy]# ./test
Segmentation fault (core dumped)
[root@yyy]# ls
core.2890 core_test_11.2898 libmylib.so main.c Makefile mylib.c mylib.h test

6）調試
[root@yyy]# gdb test core.2890
GNU gdb Red Hat Linux (6.5-8.fc6rh)
Copyright (C) 2006 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"...Using host libthread_db library "/lib/libthread_db.so.1".

Core was generated by `./test'.
Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
Error while mapping shared library sections:
libmylib.so: Success.
Reading symbols from /home/xxx/tst/libmylib.so...done.
Loaded symbols for libmylib.so
Reading symbols from /lib/i686/libc.so.6...done.
Loaded symbols for /lib/i686/libc.so.6
Reading symbols from /lib/ld-linux.so.2...done.
Loaded symbols for /lib/ld-linux.so.2
#0 0x00a8969c in ?? ()
(gdb)

鍵入GDB命令 where
(gdb) where
#0 0x001ec44c in ?? ()
#1 0x00000000 in ?? ()

?? ()并不是我們想看到的，之所以這樣，是因為GDB不能正確加載我們編寫的動態庫libmylib.so，我們需要在這里設置GDB的動態庫搜索路徑,如下：

(gdb) set solib-search-path .
Reading symbols from /home/xxx/test/tst/libmylib.so...done.
Loaded symbols for /home/xxx/test/tst/libmylib.so
Reading symbols from /lib/i686/libc.so.6...done.
Loaded symbols for /lib/i686/libc.so.6
Reading symbols from /lib/ld-linux.so.2...done.
Loaded symbols for /lib/ld-linux.so.2

可以看到GDB已經加載了libmylib.so，再次鍵入where命令：
(gdb) where
#0 0x001ec44c in add (x=10, y=20) at mylib.c:8
#1 0x0804847c in main () at main.c:12
(gdb)

這次我們期待的結果出現了，GDB清楚的列出了錯誤出現的位置：mylib.c的第8行，好了，到那里去改code吧！