效能最佳化-使用objdump分析core堆疊
使用objdump分析core堆疊
原始碼
執行程式
使用objdump分析
原始碼
執行程式
objdump
使用c++程式設計的同學，經常會遇到諸如記憶體越界、重複釋放等記憶體問題，大家比較習慣的追查這類問題的方式是，開啟core檔案的limit，生成core檔案，用gdb進行分析； 但是，在實際的生產環境中。由於程式本省佔用記憶體非常大，比如搜尋的索引服務，進行core的dump不太現實，所以一般採用，在程式中捕獲訊號，之後列印程序的堆疊資訊，再進行追查。 下面本文，就按照這種方式進行追查，首先，分析沒有so的程式如何使用objdump與彙編進行分析程式的問題所在；接著分析有so的程式，如何使用objdump進行分析，希望對大家能有所幫助。
普通程式的core分析
原始碼
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
static void print_stack_fs（int sig， FILE * output）
{
fprintf（output， “————————————————————\n”）；
char pTime［256］；
//getSafeNow（pTime， 256）；
fprintf（output， “［%s］ received signal=%d， thread_id=%ld\n”，
“now”， sig， getpid（））；
void *array［128］； // 128 stacks at most
size_t size = backtrace（array， sizeof（array） / sizeof（array［0］））；
if （size > 0 && size < 128） {
char ** stackLog = backtrace_symbols（array， size）；
if（stackLog） {
for （size_t i = 0； i < size； i++） {
fprintf（output，“%s\n”， stackLog［i］）；
}
fflush（output）；
free（stackLog）；
}
}
}
static void sig_handler（int signo）
{
if （signo == SIGSEGV ||
signo == SIGBUS ||
signo == SIGABRT ||
signo == SIGFPE） {
print_stack_fs（signo， stderr）；
exit（-1）；
}
else if （signo == SIGTERM || signo == SIGINT） {
exit（-1）；
}
}
static void sig_register（）
{
struct sigaction sigac；
sigemptyset（&sigac。sa_mask）；
sigac。sa_handler = sig_handler；
sigac。sa_flags = 0；
sigaction（SIGTERM， &sigac， 0）；
sigaction（SIGINT ， &sigac， 0）；
sigaction（SIGQUIT， &sigac， 0）；
sigaction（SIGPIPE， &sigac， 0）；
sigaction（SIGBUS ， &sigac， 0）；
sigaction（SIGABRT， &sigac， 0）；
sigaction（SIGFPE ， &sigac， 0）；
sigaction（SIGSEGV， &sigac， 0）；
}
int main（int argc， char *argv［］）
{
sig_register（）；
int a = 10， b = -2， c = 100；
char * pstr = 0x00；
int d = 100；
*pstr = 0x00；
return 0；
}
執行程式
關鍵地址：0x400add，指向出錯的程式碼的具體的虛擬空間地址
［now］ received signal=11， thread_id=1852
。/a。out（） ［0x4008ab］
。/a。out（） ［0x400985］
/lib64/libc。so。6（+0x362f0） ［0x7fbc41a3d2f0］
。/a。out（） ［0x400add］
/lib64/libc。so。6（__libc_start_main+0xf5） ［0x7fbc41a29445］
。/a。out（） ［0x400769］
使用objdump分析
objdump -d a。out ，分析-0x18（%rbp）的地址是變數pstr的地址，之後將pstr的放置到暫存器rax賦值，之後沒有申請記憶體的空指標進行賦值出core，具體請看下面的彙編程式碼
321 0000000000400aa1
322 400aa1： 55 push %rbp
323 400aa2： 48 89 e5 mov %rsp，%rbp
324 400aa5： 48 83 ec 30 sub $0x30，%rsp
325 400aa9： 89 7d dc mov %edi，-0x24（%rbp）
326 400aac： 48 89 75 d0 mov %rsi，-0x30（%rbp）
327 400ab0： e8 f2 fe ff ff callq 4009a7 <_ZL12sig_registerv>
328 400ab5： c7 45 fc 0a 00 00 00 movl $0xa，-0x4（%rbp） // 變數a
329 400abc： c7 45 f8 fe ff ff ff movl $0xfffffffe，-0x8（%rbp） // 變數b
330 400ac3： c7 45 f4 64 00 00 00 movl $0x64，-0xc（%rbp） // 變數c
331 400aca： 48 c7 45 e8 00 00 00 movq $0x0，-0x18（%rbp） // 變數 pstr
332 400ad1： 00
333 400ad2： c7 45 e4 64 00 00 00 movl $0x64，-0x1c（%rbp） // 變數d
334 400ad9： 48 8b 45 e8 mov -0x18（%rbp），%rax // 將變數pstr放到rax暫存器
335 400add： c6 00 00 movb $0x0，（%rax） // 對pstr賦值，也就是對空指標賦值，找到問題
336 400ae0： b8 00 00 00 00 mov $0x0，%eax
337 400ae5： c9 leaveq
338 400ae6： c3 retq
339 400ae7： 66 0f 1f 84 00 00 00 nopw 0x0（%rax，%rax，1）
core在so裡面的objdump分析
原始碼
max。h
#ifndef __MAX_H__
#define __MAX_H__
int max（int n1， int n2， int n3）；
#endif
max。cpp
#include “max。h”
int max（int n1， int n2， int n3）
{
int max_num = n1；
max_num = max_num < n2？ n2： max_num；
max_num = max_num < n3？ n3： max_num；
char * pstr = 0x00；
*pstr = 0x00；
return max_num；
}
test。cpp
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include “max。h”
static void print_stack_fs（int sig， FILE * output）
{
fprintf（output， “————————————————————\n”）；
char pTime［256］；
//getSafeNow（pTime， 256）；
fprintf（output， “［%s］ received signal=%d， thread_id=%ld\n”，
“now”， sig， getpid（））；
void *array［128］； // 128 stacks at most
size_t size = backtrace（array， sizeof（array） / sizeof（array［0］））；
if （size > 0 && size < 128） {
char ** stackLog = backtrace_symbols（array， size）；
if（stackLog） {
for （size_t i = 0； i < size； i++） {
fprintf（output，“%s\n”， stackLog［i］）；
}
fflush（output）；
free（stackLog）；
}
}
}
static void sig_handler（int signo）
{
if （signo == SIGSEGV ||
signo == SIGBUS ||
signo == SIGABRT ||
signo == SIGFPE） {
print_stack_fs（signo， stderr）；
exit（-1）；
}
else if （signo == SIGTERM || signo == SIGINT） {
exit（-1）；
}
}
static void sig_register（）
{
struct sigaction sigac；
sigemptyset（&sigac。sa_mask）；
sigac。sa_handler = sig_handler；
sigac。sa_flags = 0；
sigaction（SIGTERM， &sigac， 0）；
sigaction（SIGINT ， &sigac， 0）；
sigaction（SIGQUIT， &sigac， 0）；
sigaction（SIGPIPE， &sigac， 0）；
sigaction（SIGBUS ， &sigac， 0）；
sigaction（SIGABRT， &sigac， 0）；
sigaction（SIGFPE ， &sigac， 0）；
sigaction（SIGSEGV， &sigac， 0）；
}
int main（int argc， char *argv［］）
{
sig_register（）；
int a = 10， b = -2， c = 100；
int d = 100；
printf（“max among 10， -2 and 100 is %d。\n”， max（a， b， c））；
return 0；
}
執行程式
關鍵地址：。/libmax。so（_Z3maxiii+0x45） ［0x7fb914d6868a］
［now］ received signal=11， thread_id=1893
。/a。out（） ［0x4009fb］
。/a。out（） ［0x400ad5］
/lib64/libc。so。6（+0x362f0） ［0x7fb9141b12f0］
。/libmax。so（_Z3maxiii+0x45） ［0x7fb914d6868a］
。/a。out（） ［0x400c33］
/lib64/libc。so。6（__libc_start_main+0xf5） ［0x7fb91419d445］
。/a。out（） ［0x4008b9］
objdump
針對so進行反編譯，執行 objdump -d libmax。so，然後找搭配_Z3maxiii，地址是645，然後+上0x45，得到地址 68A 彙編程式碼：movq $0x0，-0x10（%rbp） 定義pstr，68A的地址同樣是對未申請記憶體的地址進行賦值出錯。
106 0000000000000645 <_Z3maxiii>：
107 645： 55 push %rbp
108 646： 48 89 e5 mov %rsp，%rbp
109 649： 89 7d ec mov %edi，-0x14（%rbp） // 引數1
110 64c： 89 75 e8 mov %esi，-0x18（%rbp） // 引數2
111 64f： 89 55 e4 mov %edx，-0x1c（%rbp） // 引數3
112 652： 8b 45 ec mov -0x14（%rbp），%eax
113 655： 89 45 fc mov %eax，-0x4（%rbp）
114 658： 8b 45 fc mov -0x4（%rbp），%eax
115 65b： 3b 45 e8 cmp -0x18（%rbp），%eax
116 65e： 7d 05 jge 665 <_Z3maxiii+0x20>
117 660： 8b 45 e8 mov -0x18（%rbp），%eax
118 663： eb 03 jmp 668 <_Z3maxiii+0x23>
119 665： 8b 45 fc mov -0x4（%rbp），%eax
120 668： 89 45 fc mov %eax，-0x4（%rbp）
121 66b： 8b 45 fc mov -0x4（%rbp），%eax
122 66e： 3b 45 e4 cmp -0x1c（%rbp），%eax
123 671： 7d 05 jge 678 <_Z3maxiii+0x33>
124 673： 8b 45 e4 mov -0x1c（%rbp），%eax
125 676： eb 03 jmp 67b <_Z3maxiii+0x36>
126 678： 8b 45 fc mov -0x4（%rbp），%eax
127 67b： 89 45 fc mov %eax，-0x4（%rbp）
128 67e： 48 c7 45 f0 00 00 00 movq $0x0，-0x10（%rbp） // pstr
129 685： 00
130 686： 48 8b 45 f0 mov -0x10（%rbp），%rax
131 68a： c6 00 00 movb $0x0，（%rax） // 對pstr賦值0，這個就是問題所在了
132 68d： 8b 45 fc mov -0x4（%rbp），%eax
133 690： 5d pop %rbp
使用addr2line定位問題的行數
［dubaokun@localhost so］$ addr2line -e libmax。so -ifC 68a
max（int， int， int）
/home/dubaokun/github/code/engine_code/compile/objdump/so/max。cpp：9 （discriminator 3）
總結
以上的程式較為簡單，實際工作中的程式較為複雜，但是複雜都是由基礎而來的，大家可以認真思考、仔細研究，對於彙編程式碼要有一定的理解。