Linux 应用程序调试技术/附录

工具

需要注意的事项

中断调用

如果调用被信号中断，许多 API 函数会返回错误代码。通常这本身不是错误，应该重新启动调用。例如

int raccept( int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen )
{
     int rc;
     
     do {
         rc = accept( s, addr, addrlen );
     } while ( rc == -1 && errno == EINTR );
     
     return rc;
}

可中断函数列表在类 Unix 平台之间有所不同。对于 Linux，请参阅 signal(7)。请注意sem_wait()& co. 在列表中。

虚假唤醒

即使条件尚未满足，等待 pthreads 条件变量的线程也可能被唤醒。唤醒后，应显式检查条件，如果条件不满足，则返回等待。

代码审查清单

功能影响
1. 哪些模块受到影响；哪些功能受到影响。
2. 更改的代码使用哪些模块和功能。
3. 哪些模块/功能正在使用它。
4. 副作用。
架构
1. 可扩展性
2. 稳定性
3. 功能
4. 鲁棒性
技术细节
1. 通用
  1. 第一遍：逻辑。正确性。它（试图）做什么。
    1. 副作用。
    2. 为什么代码在那里？
  2. 第二遍：错误处理和奇异情况。
    1. 副作用。
    2. 是否检查了返回值。代码能否处理它们。
    3. 参数
      1. 是否处理边界/越界/奇怪的值。
      2. 参数类型：方便？
      3. 数据来自哪里？上游三个层级。
      4. 输出将去哪里？下游三个层级。
        可能的/允许的输出是什么？是否所有输出在下游都已处理？
    4. 变量：是否初始化？
    5. （过/下）溢出
      1. 缓冲区。
      2. 整数类型。
    6. 断言的不变性和假设。
    7. 循环：是否少一？是否无限？
    8. 递归：是否存在基本情况？
  3. 第三遍：线程安全性。
  4. 本地化？
  5. 重复信息？
  6. 数学
    1. 是否先处理较小的值？
    2. NaN 检查/std::isnan 及其朋友。
    3. 被零除。
2. C
  1. return：资源处理。
  2. 使用 N 函数（例如 s'n'printf vs. sprintf）。
  3. printf 及其朋友：格式化程序是否与类型和参数数量匹配？
  4. 不可重入/非线程安全的 API
  5. 不安全/存在竞争条件的 API (mktemp())
  6. 枚举
    1. 是否处理了所有情况？
    2. 默认返回/日志/抛出错误
  7. 未指定/未定义/实现定义/非标准行为或扩展
3. C++
  1. 第四遍：异常处理
    1. 在析构函数中。
    2. 异常捕获边界？
    3. 资源是否受到 RAII 保护。
  2. 第五遍：性能。
    1. C++11：完美转发和临时对象。
    2. 它如何扩展？
  3. 初始化的数据成员。
  4. 六大要素（默认构造函数、析构函数、复制/移动构造函数/运算符）。
  5. 虚析构函数？
  6. 资源处理：RAII。
  7. 创建和销毁的位置在哪里？生命周期管理？
  8. 彻底的 const 和 volatile。
  9. 谓词是否无状态。
  10. 对 std::string 位置使用 size_t。
  11. 为什么要进行强制转换？
  12. 不要在锁下进行跟踪
  13. 不要在锁下销毁对象
平台特定
1. POSIX/SUS
  1. 中断调用。
  2. 虚假唤醒。
  3. 已知存在竞争条件的调用。

工具

链接

未定义的行为

/proc

一个伪文件系统，公开有关正在运行的进程的信息

# tree /proc/26041
/proc/26041
...
|-- cmdline             # Command line
|-- cwd ->              /current/working/folder/for/PID
|-- environ             # Program environment variables
|-- exe -> /bin/su
|-- fd                  # Open files descriptors
|   |-- 0 -> /dev/pts/21
|   |-- 1 -> /dev/pts/21
|   |-- 2 -> /dev/pts/21
|   `-- 3 -> socket:[113497835]
|-- fdinfo
|   |-- 0
|   |-- 1
|   |-- 2
|   `-- 3
|-- latency
|-- limits
|-- maps
|-- mem
|-- mountinfo
|-- mounts
|-- mountstats
...

# cat /proc/26041/status
...
VmPeak:   103276 kB     # Max virtual memory reached
VmSize:   103196 kB     # Current VM
VmLck:         0 kB
VmHWM:      1492 kB
VmRSS:      1488 kB     # Live memory used
...
Threads:        1
...

参考文献

sysstat, sar

网站

其他工具

addr2line

给定可执行文件中的地址或可重定位对象的某个部分中的偏移量，addr2line将其转换为文件名和行号。

c++filt

一个用于反解符号名称的工具。

objdump

反汇编二进制文件，包括源代码objdump -C -S -r -R -l <binary>

变数

源代码审计

链接

缩写

HLE：硬件锁省略
HT：超线程
RTM：受限事务内存
TSX: 英特尔事务同步扩展（[1]，[2]）