第一时间捕获段错误(segment fault)的详细信息

2011-08-20 10:18 4798人阅读 评论(3) 收藏 举报

bufferstructlinuxnull测试gcc

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1. 理解自报死因这个机制的前提
2. 测试的例子

不使用gdb也能捕获段错误的详细信息，事实上，使用gdb是一件很麻烦的事情！第一，gdb功能太过强大，诊断个段错误真是大材小用，如果不会用还要学...其次，很多系统并没有安装这个工具。因此最好的办法就是“自报死因”。在Linux中，这是很容易做到的，本文给出一种方式。

1.理解“自报死因”这个机制的前提

1.1.SIGSEGV信号是可以捕获的
1.2.siginfo中对于SIGSEGV而言其si_addr字段(由宏定义)保存段错误地址
1.3.backtrace_symbols/backtrace是很好的调试函数
1.4.rdynamic编译参数加载所有的符号
1.5.Linux的信号处理函数在用户栈上堆叠执行(详情参阅Linux源码setup_frame函数)。

2.测试的例子

以下为测试程序源码segftest.c：

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <stdio.h>   
2. #include <stdlib.h>   
3. #include <string.h>   
4. #include <signal.h>   
5. #include <execinfo.h>   
6.   
7. #define SIZE 1000   
8. void *buffer[SIZE];  
9.   
10. void todo1(char *buf);  
11. void todo2(char *buf);  
12.   
13. void test(int n,struct siginfo *siginfo,void *myact)  
14. {  
15.         int i, num;  
16.         char **calls;  
17.         printf("Fault address:%X\n",siginfo->si_addr);     
18.         num = backtrace(buffer, SIZE);  
19.         calls = backtrace_symbols(buffer, num);  
20.         for (i = 0; i < num; i++)  
21.                 printf("%s\n", calls[i]);  
22.         exit(1);  
23. }    
24. void todo2(char *buf)  
25. {  
26.         memcpy(buf, "aaaa", 4); //引发段错误   
27. }  
28. void todo1(char *buf)  
29. {  
30.         todo2(buf);  
31. }  
32. int main(int argc, char **argv)  
33. {  
34.         char *no_alloc = (char *)0x1234; //未分配的内存   
35.         struct sigaction act;  
36.         sigemptyset(&act.sa_mask);     
37.         act.sa_flags=SA_SIGINFO;      
38.         act.sa_sigaction=test;  
39.         sigaction(SIGSEGV,&act,NULL);  
40.         todo1(no_alloc);  
41. }  

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <signal.h>#include <execinfo.h>#define SIZE 1000void *buffer[SIZE];void todo1(char *buf);void todo2(char *buf);void test(int n,struct siginfo *siginfo,void *myact){        int i, num;        char **calls;        printf("Fault address:%X\n",siginfo->si_addr);           num = backtrace(buffer, SIZE);        calls = backtrace_symbols(buffer, num);        for (i = 0; i < num; i++)                printf("%s\n", calls[i]);        exit(1);}  void todo2(char *buf){        memcpy(buf, "aaaa", 4); //引发段错误}void todo1(char *buf){        todo2(buf);}int main(int argc, char **argv){        char *no_alloc = (char *)0x1234; //未分配的内存        struct sigaction act;        sigemptyset(&act.sa_mask);           act.sa_flags=SA_SIGINFO;            act.sa_sigaction=test;        sigaction(SIGSEGV,&act,NULL);        todo1(no_alloc);}

编译：
gcc segftest.c -o segftest -rdynamic
执行segftest的输出：
./segftest(test+0x3f) [0x400a63]
/lib/libc.so.6(+0x321e0) [0x7fe7ec9441e0]
/lib/libc.so.6(memcpy+0x37) [0x7fe7ec991787]
./segftest(todo2+0x22) [0x400ad2]
./segftest(todo1+0x18) [0x400aec]
./segftest(main+0x6a) [0x400b58]
/lib/libc.so.6(__libc_start_main+0xfd) [0x7fe7ec930c4d]
./segftest() [0x400969]
很是一目了然！因此在任意程序中调用下列的setuptrap即可在第一时间得到段错误的详细信息，包括引发段错误的地址，以及函数调用堆栈。

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <signal.h>   
2. #include <execinfo.h>   
3. #define SIZE 1000   
4. void *buffer[SIZE];  
5. void fault_trap(int n,struct siginfo *siginfo,void *myact)  
6. {  
7.         int i, num;  
8.         char **calls;  
9.         printf("Fault address:%X\n",siginfo->si_addr);     
10.         num = backtrace(buffer, SIZE);  
11.         calls = backtrace_symbols(buffer, num);  
12.         for (i = 0; i < num; i++)  
13.                 printf("%s\n", calls[i]);  
14.         exit(1);  
15. }  
16. void setuptrap()  
17. {  
18.     struct sigaction act;  
19.         sigemptyset(&act.sa_mask);     
20.         act.sa_flags=SA_SIGINFO;      
21.         act.sa_sigaction=fault_trap;  
22.         sigaction(SIGSEGV,&act,NULL);  
23. }