應用異常定位：通過記錄maps更加准確定位問題點

關鍵詞：coredump、maps、objdump、gdb等等。

最近遇到一個應用異常問題定位(Floating point exception/SIGFPE)，說明是一個算術運算異常。

這種問題通常也比較簡單：通過ulimit -c打開coredump；SIGFPE會觸發coredump；然后gdb分析coredump文件即可。

這里的目的是記錄一下過程，以及過程中做的一些優化點。主要就是增加了記錄maps，更准確定位問題點。

 

1. 設置coredump

將coredump文件輸出到/tmp目錄下：

echo "/tmp/core-%e-%p" > /proc/sys/kernel/core_pattern

打開coredump選項：

ulimit -c unlimited

在系統遇到異常之后，就可能在/tmp/core-<comm>-<pid>文件。

2. 程序中記錄maps信息

coredump文件中的backtrace能精確到函數，然后給一個發生問題的確切地址。

但是這個地址是在進程中的虛擬地址，這個地址和可執行文件的對應關系，需要maps來確定。

所以如果在程序開始記錄自身的maps信息，能更有效定位問題。

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

#define SELF_MAPS "/proc/self/maps"
void dump_self_maps(void)
{
    FILE *self_fd, *output_fd;
    char buf[1024], output_name[32], process_name[16];

    memset(buf, 0x0, sizeof(buf));
    memset(output_name, 0x0, sizeof(output_name));

    prctl(PR_GET_NAME, process_name);

    snprintf(output_name, sizeof(output_name), "/tmp/maps_%s_%d.txt", process_name, getpid());
    self_fd=fopen(SELF_MAPS,"r");
    if(self_fd==NULL)
    {
        perror("open file");
        exit(0);
    }

    output_fd=fopen(output_name,"w");
    if(output_fd==NULL)
    {
        perror("open file");
        exit(0);
    }

    while(fgets(buf,sizeof(buf),self_fd)!=NULL)
    {
        fputs(buf,output_fd);
        //printf("%s", buf);
    }

    fclose(output_fd);
    fclose(self_fd);
}

void main(void)
{
    dump_self_maps();
}

就會生成/tmp/maps-<comm>-<pid>.txt文件，通過pid可以和core文件匹配上。

3. 定位實例

定位過程如下記錄。

3.1 執行程序

執行程序后發現如下異常：

Floating point exception

這個信息說明收到了信號SIGFPE，是一種算術運算錯誤。

3.2 查看coredump文件

sudo gdb <bin> <core>

然后查看backtrace信息：

從#2可以看出是div0錯誤，然后最接近的是#3，說明問題出在IFMS_USBHostSend()中。

但是在IFMS_USBHostSend()函數哪里呢？

3.3 結合maps查看最直接問題點

如果想看到更直接的問題點，就需要通過maps信息來確定。

首先看地址0xb6bb4a12，看其落在maps的那個區域：

可以看出這個地址在libusb230.so中，然后計算偏移量：

0xb6bb4a12 - 0xb6bb0000 = 0x4a12

所以最直接問題點在libusb230.so文件的0x4a12處。

通過objdump -d <bin/lib>，然后找到地址0x4a12：

通過反匯編結果可以看出問題點在__aeabi_uidivmod()函數。結合代碼就不難發現問底根源了。