一、核心文件（core file）概述

1.1 什么是核心文件

核心文件（core file）是Linux操作系統在程序崩潰時生成的一種轉儲文件。它包含了程序崩潰時的內存內容、寄存器狀態和執行狀態。通過分析核心文件，開發者可以找到程序崩潰的原因，從而進行調試和修復。

1.2 核心文件的作用

核心文件的主要作用是幫助開發者進行程序調試。具體包括：

• 捕捉程序崩潰時的狀態：核心文件記錄了程序崩潰時的內存狀態、寄存器值和調用堆棧等信息。
• 輔助定位問題：通過分析核心文件，可以確定程序崩潰的具體位置和原因，幫助開發者快速定位問題。
• 提供調試線索：核心文件中的信息可以為后續調試提供線索，幫助開發者更好地理解程序的運行狀態和錯誤發生的條件。

二、核心文件的生成

2.1 配置核心文件生成

在Linux系統中，默認情況下核心文件的生成是被禁用的。可以通過以下命令啟用核心文件生成：

ulimit -c unlimited

該命令設置當前shell會話中允許生成的核心文件大小為無限制。如果要永久啟用，可以將該命令添加到用戶的shell配置文件中，例如?~/.bashrc或?~/.bash_profile。

2.2 核心文件的存儲位置

核心文件的存儲位置和文件名格式可以通過?/proc/sys/kernel/core_pattern進行配置。例如：

echo "/var/core/%e.core" | sudo tee /proc/sys/kernel/core_pattern

上述命令將核心文件存儲在?/var/core/目錄下，文件名格式為?程序名.core。常見的核心文件命名占位符包括：

• %e：程序名
• %p：進程ID
• %t：時間戳
• %h：主機名

三、查看和分析核心文件

3.1 查看核心文件

生成核心文件后，可以使用?file命令查看核心文件的基本信息，例如：

file /var/core/my_program.core

輸出類似于：

/var/core/my_program.core: ELF 64-bit LSB core file x86-64, version 1 (SYSV), SVR4-style, from 'my_program'

3.2 使用GDB調試核心文件

GNU調試器（GDB）是分析和調試核心文件的常用工具。使用以下命令啟動GDB并加載核心文件：

gdb /path/to/program /path/to/core

例如：

gdb /usr/bin/my_program /var/core/my_program.core
?

加載核心文件后，可以使用以下GDB命令進行調試：

• 查看調用堆棧：

  (gdb) bt

• 查看崩潰時的源碼：

  (gdb) list

• 查看局部變量：

  (gdb) info locals

• 查看寄存器值：

  (gdb) info registers

四、核心文件分析實例

假設有一個簡單的C程序?example.c，其內容如下：

#include <stdio.h>void crash() {int *ptr = NULL;*ptr = 42;
}int main() {crash();return 0;
}

編譯并運行該程序：

gcc -g -o example example.c
./example

程序運行后會生成核心文件。使用GDB調試核心文件：

gdb ./example core
?

在GDB中，使用?bt命令查看調用堆棧：

(gdb) bt
#0  crash () at example.c:5
#1  0x0000000000401147 in main () at example.c:10

使用?list命令查看源碼：

(gdb) list

使用?info locals命令查看局部變量：

(gdb) info locals
ptr = (int *) 0x0

通過這些命令，可以確定程序崩潰的原因是空指針解引用。