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coredump 瘦身風雲

簡介如下圖所示,當程序發生故障的時候,核心就會啟動coredump機制將故障現場的vma等資訊轉儲成core檔案

問道神農鏟怎麼獲得

繼上一篇非典型程式設計師青囊搞定記憶體洩露問題後,美美地睡了一覺。睡夢中,突然金光閃閃,萬道光芒照進時光隧道,恍惚來到大唐神龍年間。青囊此時化身狄仁傑高階助理,陪同狄老大和元芳及千牛衛來到案發現場,一番勘察後迅速鎖定真兇。雖整日伏於桌前寫程式碼,但早被生活馴服得謹小慎微、擅於察言觀色的青囊亦早已悟透了這斷案的奧秘。

只是,站在一旁的元芳眉頭緊鎖,面露難色……

coredump 瘦身風雲

狄公上前問道:元芳,有心事?

元芳起身答道:“大人斷案如神,只是像長安這種要案頻繁的地方,每次案發,都要出動上百千牛衛來大面積封鎖現場,走訪上萬群眾,耗費人力不說,還嚴重阻塞交通,影響了正常的生產秩序,導致其它業務部門受損,一直以來是怨聲載道啊。”

狄公笑了笑,手指向青囊,“囊啊,給你元芳哥show一下”。

青囊一陣馬屁之後,從袋中摸出一羅盤,得意道:“我這乾坤袋喚做sysAk,這羅盤叫minicoredump,以後如何封鎖現場,看它就清楚了”。元芳接過羅盤,順手擺弄了幾下,上面顯示要封鎖的現場縮小了不少,官道也暢通許多。元芳臉色憂轉喜,不禁問道:有此利器,鎖定現場無憂矣!只是它是怎麼做到的,還請大人示教一下。

狄公哈哈大笑:“不急,且聽我慢慢道來”。

什麼是coredump?

coredump 顧名思義,就是核心轉儲。我們的程式在執行過程中,如果發生了異常退出,光靠程式自身log往往是很難定位問題根因的。作業系統提供了一套coredump機制,在異常發生的時候,將程序現場的vma資訊儲存到core檔案中去。利用這個檔案,就能夠

恢復異常現場的資訊,定位人員可以從中獲取到變數值、棧資訊、記憶體資料,程式異常時的執行位置(甚至記錄程式碼行號)等等,提高問題定位效率

。就像斷案最關鍵的步驟就是去獲取第一手資訊,還原案發現場,在此基礎上進行案件推演。

那麼,

coredump的流程

是什麼樣子的呢?

如下圖所示,當程序發生故障的時候,核心就會啟動coredump機制將故障現場的vma等資訊轉儲成core檔案。故障過後,利用gdb載入coredump檔案來還原故障現場。透過獲取故障現場變數值、呼叫棧等資訊,可以快速確定故障型別,鎖定故障程式碼位置,找到根因。

coredump 瘦身風雲

就像狄公每次一次斷案,都要先鎖定發現場,然後親自勘查,提取所有物證和證言,結合現場資訊推演,還原案發經過,最終鎖定作案元兇。

coredump 瘦身風雲

coredump資源消耗問題

作業系統在核心態生成core檔案,是要將程序的有效vma資訊全量dump出來。這就意味著大程序的coredump檔案會非常龐大,甚至可以達到TB級別。這類大檔案在生成和儲存過程中嚴重消耗了IO、CPU、記憶體頻寬等資源,對系統的穩定性帶來衝擊。就像之前要偵破一起大案,需要封鎖方圓數公里內交通,動用數百警力做大量的摸排走訪工作。但隨著技術手段革新,收集資訊也更準確,摸排手段也越來越精細化。同樣的,

coredump資訊收集是否也能做到精細化?

coredump 瘦身風雲

minicoredump登場

“元芳啊,定位問題,就像咱們天天去斷案一樣,走訪的關鍵是要先收集到高價值的線索,比如棧空間、data、bss等。其它的匿名頁資訊,像堆空間,裡面的資料雖然很重要,但是對於斷案來說大多情況下用不到,屬於低線索資訊。而在大程序的vma資訊中,低線索資訊佔比還非常高。因此,我們要有選擇、有目標地收集。這個時候,就該minicoredump登場了,將現場資訊先篩選一遍。

工作量優化了不說,對正常生產影響也可以降到最小。”

青囊在一旁,欽佩地望著狄老大,默默地把minicoredump收錄到sysAK裡。這裡面不僅有記憶體洩漏定位秘籍,網路診斷利器,如今還有minicoredump加持,還可以有效地過濾過濾匿名頁資訊,對core檔案進行瘦身,妙哉妙哉!

舉個栗子

如下表所示,這個是一個典型的案發現場資訊分佈。minicoredump會針對性地進行收集:標紅的區間需要收集起來,藉助於gdb,就可以幫我們將案發過程回放(打呼叫棧)和關鍵物證提取(獲取棧上變數、全域性變數等資訊),而標綠的區域可以在必要的時候再收集,不影響我們斷案。

103249: 。/main

0000000000400000 4K r-x—— main

0000000000600000 4K r—— main

0000000000601000 4K rw——- main #可執行檔案的data段

0000000001fa5000 132K rw——- [ anon ] #堆空間

00007f8188000000 10372K rw——- [ anon ]

00007f8188a21000 55164K ——- [ anon ]

00007f8190000000 10372K rw——- [ anon ]

……

00007f819ca21000 55164K ——- [ anon ]

00007f81a0000000 10372K rw——- [ anon ]

00007f81a0a21000 55164K ——- [ anon ]

00007f81a495d000 4K ——- [ anon ]

00007f81a495e000 8192K rw——- [ anon ] #棧空間

00007f81a6dfe000 10244K rw——- [ anon ]

00007f81a77ff000 4K ——- [ anon ]

00007f81a7800000 8192K rw——- [ anon ]

00007f81a8000000 10372K rw——- [ anon ]

00007f81a8a21000 55164K ——- [ anon ]

00007f81ac15c000 4K ——- [ anon ]

00007f81ac15d000 8192K rw——- [ anon ]

00007f81ac95d000 4K ——- [ anon ]

00007f81ac95e000 8192K rw——- [ anon ]

……

00007f81ae160000 4K ——- [ anon ]

00007f81ae161000 8192K rw——- [ anon ]

00007f81ae961000 1808K r-x—— libc-2。17。so

00007f81aeb25000 2044K ——- libc-2。17。so

00007f81aed24000 16K r—— libc-2。17。so

00007f81aed28000 8K rw——- libc-2。17。so #so data段

00007f81aed2a000 20K rw——- [ anon ] #so BSS段

00007f81aed2f000 92K r-x—— libpthread-2。17。so

00007f81aed46000 2044K ——- libpthread-2。17。so

00007f81aef45000 4K r—— libpthread-2。17。so

00007f81aef46000 4K rw——- libpthread-2。17。so

00007f81aef47000 16K rw——- [ anon ]

00007f81aef4b000 136K r-x—— ld-2。17。so

00007f81af159000 12K rw——- [ anon ] #so link map

00007f81af169000 12K rw——- [ anon ]

00007f81af16c000 4K r—— ld-2。17。so

00007f81af16d000 4K rw——- ld-2。17。so

00007f81af16e000 4K rw——- [ anon ]

00007fff7eafc000 132K rw——- [ stack ]

00007fff7eb58000 8K r—— [ anon ]

00007fff7eb5a000 8K r-x—— [ anon ]

ffffffffff600000 4K r-x—— [ anon ] #syscall

total 532892K

實際表現

該要拿真實資料說話:我們挑了一個真實的環境對比。同樣的程序coredump,檔案大小從3。5G下降到了1。9G。

coredump 瘦身風雲

coredump空間縮小後,不影響推棧等功能:

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在更為複雜的生產環境,

實際最佳化幅度可以達到80%以上,業務抖動下降了30%

。換句話說,在引用了新技術以後,封鎖量減少,交通也就更順暢了。

狄公問:元芳,此法可好?

元芳連連點頭,嘖嘖稱讚:minicoredump神也神也,狄公了不得、了不得啊!

作為高階助理的青囊,站在一旁,用衣袖一遍一遍擦拭羅盤,心裡也樂開了花。半年後,狄公和元芳一行在清理大理寺檔案庫房,眼前已然不是堆疊成山的卷宗。得益於變薄的新卷宗,還騰挪出了一方天地,品茶說案,心曠神怡。

狄公戲問——

coredump 瘦身風雲

在一旁的青囊正要開心,突然斥候送來一份搪報,狄公拆開看了,說道:官道上剛出了樁大案,影響甚大,我們要馬上出發。青囊一驚,從夢中醒來,尋思著:官道?難道是新出了網路問題。欲知後事如何,且聽下回分解。

(完)

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