Linux下segment fault的调试.pdf

Linux 下的段错误产生 的原因及调试方法 简而言之,产生段错误就是访问了错误的内存段,一般是你没有权限,或 者根本就不存在 对应的物理内存,尤其常见的是访问 0 地址. 一般来说,段错误就是指访问的内存超出了系统所给这个程序的内存空 间,通常这个值是 由 gdtr 来保存的,他是一个 48 位的寄存器,其中的 32 位是保存由它 指向的 gdt 表,后 13 位保存相应于 gdt 的下标,最后 3 位包括了程序是否在内存中以及 程序的在 cpu 中的运 行级别,指向的 gdt 是由以 64 位为一个单位的表, 在这张表中就保存 着程序运行的代码段 以及数据段的起始地址以及与此相应的段限和页面交换还有程序运行 级别还有内存粒度等 等的信息。一旦一个程序发生了越界 访问,cpu 就会产生相应的异常保 护,于是 segmentation fault 就出现了. 在编程中以下几类做法容易导致段错误,基本是是错误地使用指针引起 的 1)访问系统数据区,尤其是往 系统保护的内存地址写数据 最常见就是给一个指针以 0 地址 2)内存越界(数组越界,变量类型不一致等) 访问到不属于你的内存区域 解决方法 我们在用 C/C++语言写程序的时侯,内存管理的绝大部分工作都是需 要我们来做的。实际 上,内存管理是一个比较繁琐的工作,无论你多高明,经验多丰富,难 免会 在此处犯些 小错误,而通常这些错误又是那么的浅显而易于消除。但是手工“除 虫”(debug),往 往是效率低下且让人厌烦的,本文将就段错误这个 内存访问越界的 错误谈谈如何快速定 位这些段错误的语句。 下面将就以下的一个存在段错误的程序介绍几种调试方法: 1 dummy_function (void) 2{ 3 unsigned char *ptr = 0x00; 4 *ptr = 0x00; 5} 6 7 int main (void) 8{ 9 dummy_function (); 10 11 return 0; 12 } 作为一个熟练的 C/C++程序员,以上代码的 bug 应该是很清楚的,因 为它尝试操作地址为 0 的内存区域,而这个内存区域通常是不可访问的禁区,当然就会出错 了。我们尝试编译 运行它: xiaosuo@gentux test $ ./a.out 段错误 果然不出所料,它出错并退出了。 1.利用 gdb 逐步查找段错误: 这种方法也是被大众所熟知并广泛采用的方法,首先我们需要一个带有 调试信息的可执行 程序,所以我们加上“-g -rdynamic的参数进行编译,然后用 gdb 调试 运行这个新编译的 程序,具体步骤如下: xiaosuo@gentux test $ gcc -g -rdynamic d.c xiaosuo@gentux test $ gdb ./a.out GNU gdb 6.5 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 i686-pc-linux-gnu...Using host libthread_db library /lib/libthread_db.so.1. (gdb) r Starting program: /home/xiaosuo/test/a.out Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault. 0in dummy_function () at d.c:4 4 *ptr = 0x00; (gdb) 哦?!好像不用一步步调试我们就找到了出错位置 d.c 文件的第 4 行, 其实就是如此的简 单。 从这里我们还发现进程是由于收到了 SIGSEGV 信号而结束的。通过进 一步的查阅文档(man 7 signal),我们知道 SIGSEGV 默认