詳談 UNIX 環(huán)境進(jìn)程異常退出
本文詳細(xì)論述UNIX環(huán)境上的進(jìn)程異常退出，將導(dǎo)致進(jìn)程異常退出的各種情景歸納為兩類，對每類情況詳細(xì)分析了問題出現(xiàn)的根本原因，同時添加了相應(yīng)的實(shí)例以易于您更好地進(jìn)行了解。在此基礎(chǔ)上，文章最后論述了應(yīng)該如何避免和調(diào)試進(jìn)程異常退出問題。希望讀者閱讀此文后，對進(jìn)程異常退出問題有更深層的認(rèn)識，有更系統(tǒng)的梳理，對調(diào)試此類進(jìn)程崩潰問題時也能有所幫助，寫出更穩(wěn)定、更可靠的軟件。
進(jìn)程異常退出
進(jìn)程退出意味著進(jìn)程生命期的結(jié)束，系統(tǒng)資源被回收，進(jìn)程從操作系統(tǒng)環(huán)境中銷毀。進(jìn)程異常退出是進(jìn)程在運(yùn)行過程中被意外終止，從而導(dǎo)致進(jìn)程本來應(yīng)該繼續(xù)執(zhí)行的任務(wù)無法完成。進(jìn)程異常退出可能給軟件用戶造成如下負(fù)面影響：
- 軟件喪失部分或者全部功能性，無法完成既定任務(wù)。
- 如果進(jìn)程正在處理數(shù)據(jù)，可能造成數(shù)據(jù)損壞。
- 如果是關(guān)鍵軟件服務(wù)，必然導(dǎo)致服務(wù)異常中止，造成無法預(yù)計(jì)的損失。
- 進(jìn)程異常退出或者進(jìn)程崩潰，也會給軟件用戶造成恐慌和困惑。
進(jìn)程異常退出是生產(chǎn)環(huán)境中經(jīng)常遇到的問題，它會給軟件用戶造成很多負(fù)面影響，所以軟件開發(fā)者應(yīng)當(dāng)避免這種問題的出現(xiàn)。但是導(dǎo)致進(jìn)程異常退出的場景和原因是多種多樣的，甚至令人琢磨不透。
本文將所有可能造成進(jìn)程異常退出的原因歸結(jié)為兩類。系統(tǒng)地將其分類，使讀者對此類問題能有清晰的認(rèn)識。對每類情況詳細(xì)論述，分析根本原因，然后分析了這兩類情況之間的聯(lián)系，也就是信號與進(jìn)程異常退出的緊密關(guān)系。希望您讀完此文后，能對此類問題有更加全面、深入的理解，對調(diào)試此類問題也能有所幫助，寫出更加可靠、更加穩(wěn)定性、更加健壯的軟件。
首先我們來看導(dǎo)致進(jìn)程異常退出的這兩類情況：
第一類：向進(jìn)程發(fā)送信號導(dǎo)致進(jìn)程異常退出；
第二類：代碼錯誤導(dǎo)致進(jìn)程運(yùn)行時異常退出。
第一類：向進(jìn)程發(fā)送信號導(dǎo)致進(jìn)程異常退出
信號：
UNIX系統(tǒng)中的信號是系統(tǒng)響應(yīng)某些狀況而產(chǎn)生的事件，是進(jìn)程間通信的一種方式。信號可以由一個進(jìn)程發(fā)送給另外進(jìn)程，也可以由核發(fā)送給進(jìn)程。
信號處理程序：
信號處理程序是進(jìn)程在接收到信號后，系統(tǒng)對信號的響應(yīng)。根據(jù)具體信號的涵義，相應(yīng)的默認(rèn)信號處理程序會采取不同的信號處理方式：
- 終止進(jìn)程運(yùn)行，并且產(chǎn)生core dump文件。
- 終止進(jìn)程運(yùn)行。
- 忽略信號，進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。
- 暫停進(jìn)程運(yùn)行。
- 如果進(jìn)程已被暫停，重新調(diào)度進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。
前兩種方式會導(dǎo)致進(jìn)程異常退出，是本文討論的范圍。實(shí)際上，大多數(shù)默認(rèn)信號處理程序都會終止進(jìn)程的運(yùn)行。
在進(jìn)程接收到信號后，如果進(jìn)程已經(jīng)綁定自定義的信號處理程序，進(jìn)程會在用戶態(tài)執(zhí)行自定義的信號處理程序；反之，內(nèi)核會執(zhí)行默認(rèn)信號程序終止進(jìn)程運(yùn)行，導(dǎo)致進(jìn)程異常退出。
圖1.默認(rèn)信號處理程序終止進(jìn)程運(yùn)行
所以，通過向進(jìn)程發(fā)送信號可以觸發(fā)默認(rèn)信號處理程序，默認(rèn)信號處理程序終止進(jìn)程運(yùn)行。在UNIX環(huán)境中我們有三種方式將信號發(fā)送給目標(biāo)進(jìn)程，導(dǎo)致進(jìn)程異常退出。
方式一：調(diào)用函數(shù)kill()發(fā)送信號
我們可以調(diào)用函數(shù)kill(pid_t pid, int sig)向進(jìn)程ID為pid的進(jìn)程發(fā)送信號sig。這個函數(shù)的原型是：
- #include <sys/types.h>
- #include <signal.h>
- int kill(pid_t pid, int sig);
調(diào)用函數(shù)kill()后，進(jìn)程進(jìn)入內(nèi)核態(tài)向目標(biāo)進(jìn)程發(fā)送指定信號；目標(biāo)進(jìn)程在接收到信號后，默認(rèn)信號處理程序被調(diào)用，進(jìn)程異常退出。
清單1.調(diào)用 kill() 函數(shù)發(fā)送信號
- /* sendSignal.c, send the signal ‘ SIGSEGV ’ to specific process*/
- 1 #include <sys/types.h>
- 2 #include <signal.h>
- 3
- 4 int main(int argc, char* argv[])
- 5 {
- 6 char* pid = argv[1];
- 7 int PID = atoi(pid);
- 8
- 9 kill(PID, SIGSEGV);
- 10 return 0;
- 11 }
上面的代碼片段演示了如何調(diào)用kill()函數(shù)向指定進(jìn)程發(fā)送SIGSEGV信號。編譯并且運(yùn)行程序：
- [root@machine ~]# gcc -o sendSignal sendSignal.c
- [root@machine ~]# top &
- [1] 22055
- [root@machine ~]# ./sendSignal 22055
- [1]+ Stopped top
- [root@machine ~]# fg %1
- top
- Segmentation fault (core dumped)
上面的操作中，我們在后臺運(yùn)行top，進(jìn)程ID是22055，然后運(yùn)行sendSignal向它發(fā)送SIGSEGV信號，導(dǎo)致top進(jìn)程異常退出，產(chǎn)生core dump文件。
方式二：運(yùn)行kill命令發(fā)送信號
用戶可以在命令模式下運(yùn)行kill命令向目標(biāo)進(jìn)程發(fā)送信號，格式為：
kill SIG*** PID
在運(yùn)行 kill 命令發(fā)送信號后，目標(biāo)進(jìn)程會異常退出。這也是系統(tǒng)管理員終結(jié)某個進(jìn)程的最常用方法，類似于在 Windows 平臺通過任務(wù)管理器殺死某個進(jìn)程。
在實(shí)現(xiàn)上，kill命令也是調(diào)用kill系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)來發(fā)送信號。所以本質(zhì)上，方式一和方式二是一樣的。
操作演示如下：
- [root@machine ~]# top &
- [1] 22810
- [root@machine ~]# kill -SIGSEGV 22810
- [1]+ Stopped top
- [root@machine ~]# fg %1
- top
- Segmentation fault (core dumped)
方式三：在終端使用鍵盤發(fā)送信號
用戶還可以在終端用鍵盤輸入特定的字符（比如control-C或control-\）向前臺進(jìn)程發(fā)送信號，終止前臺進(jìn)程運(yùn)行。常見的中斷字符組合是，使用control-C發(fā)送SIGINT信號，使用control-\ 發(fā)送SIGQUIT信號，使用control-z發(fā)送SIGTSTP信號。
在實(shí)現(xiàn)上，當(dāng)用戶輸入中斷字符組合時，比如control-C，終端驅(qū)動程序響應(yīng)鍵盤輸入，并且識別control-C是信號SIGINT的產(chǎn)生符號，然后向前臺進(jìn)程發(fā)送SIGINT信號。當(dāng)前臺進(jìn)程再次被調(diào)用時就會接收到SIGINT信號。
使用鍵盤中斷組合符號發(fā)送信號演示如下：
- [root@machine ~]# ./loop.sh ( 注釋：運(yùn)行一個前臺進(jìn)程，任務(wù)是每秒鐘打印一次字符串 )
- i'm looping ...
- i'm looping ...
- i'm looping ... ( 注釋：此時，用戶輸入 control-C)
- [root@machine ~]# ( 注釋：接收到信號后，進(jìn)程退出 )
對這類情況的思考
這類情況導(dǎo)致的進(jìn)程異常退出，并不是軟件編程錯誤所導(dǎo)致，而是進(jìn)程外部的異步信號所致。但是我們可以在代碼編寫中做的更好，通過調(diào)用signal函數(shù)綁定信號處理程序來應(yīng)對信號的到來，以提高軟件的健壯性。
signal函數(shù)的原型：
- #include <signal.h>
- void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);
signal函數(shù)將信號sig和自定義信號處理程序綁定，即當(dāng)進(jìn)程收到信號sig時自定義函數(shù)func被調(diào)用。如果我們希望軟件在運(yùn)行時屏蔽某個信號，插入下面的代碼，以達(dá)到屏蔽信號 SIGINT的效果：
- (void)signal(SIGINT, SIG_IGN)；
執(zhí)行這一行代碼后，當(dāng)進(jìn)程收到信號SIGINT后，進(jìn)程就不會異常退出，而是會忽視這個信號繼續(xù)運(yùn)行。
更重要的場景是，進(jìn)程在運(yùn)行過程中可能會創(chuàng)建一些臨時文件，我們希望進(jìn)程在清理這些文件后再退出，避免遺留垃圾文件，這種情況下我們也可以調(diào)用signal函數(shù)實(shí)現(xiàn)，自定義一個信號處理程序來清理臨時文件，當(dāng)外部發(fā)送信號要求進(jìn)程終止運(yùn)行時，這個自定義信號處理程序被調(diào)用做清理工作。代碼清單2是具體實(shí)現(xiàn)。
清單2.調(diào)用signal函數(shù)綁定自定義信號處理程序
- /* bindSignal.c */
- 1 #include <signal.h>
- 2 #include <stdio.h>
- 3 #include <unistd.h>
- 4 void cleanTask(int sig) {
- 5 printf( "Got the signal, deleting the tmp file\n" );
- 6 if( access( "/tmp/temp.lock", F_OK ) != -1 ) {
- 7 if( remove( "/tmp/temp.lock" ) != 0 )
- 8 perror( "Error deleting file" );
- 9 else
- 10 printf( "File successfully deleted\n" );
- 11 }
- 12
- 13 printf( "Process existing...\n" );
- 14 exit(0);
- 15 }
- 16
- 17 int main() {
- 18 (void) signal( SIGINT, cleanTask );
- 19 FILE* tmp = fopen ( "/tmp/temp.lock", "w" );
- 20 while(1) {
- 21 printf( "Process running happily\n" );
- 22 sleep(1);
- 23 }
- 24
- 25 if( tmp )
- 26 remove( "/tmp/temp.lock" );
- 27 }
- 運(yùn)行程序：
- [root@machine ~]# ./bindSignal
- Process running happily
- Process running happily
- Process running happily ( 注釋：此時，用戶輸入 control-C)
- Got the signal, deleting the tmp file ( 注釋：接收到信號后，cleanTask 被調(diào)用 )
- File successfully deleted ( 注釋：cleanTask 刪除臨時文件 )
- Process existing... ( 注釋：進(jìn)程退出 )
第二類：編程錯誤導(dǎo)致進(jìn)程運(yùn)行時異常退出
相比于第一類情況，第二類情況在軟件開發(fā)過程中是?？停蔷幊体e誤，進(jìn)程運(yùn)行過程中非法操作引起的。
操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件為應(yīng)用程序的運(yùn)行提供了硬件平臺和軟件支持，為應(yīng)用程序提供了平臺虛擬化，使進(jìn)程運(yùn)行在自己的進(jìn)程空間。在進(jìn)程看來，它自身獨(dú)占整臺系統(tǒng)，任何其它進(jìn)程都無法干預(yù)，也無法進(jìn)入它的進(jìn)程空間。
但是操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件又約束每個進(jìn)程的行為，使進(jìn)程運(yùn)行在用戶態(tài)空間，控制權(quán)限，確保進(jìn)程不會破壞系統(tǒng)資源，不會干涉進(jìn)入其它進(jìn)程的空間，確保進(jìn)程合法訪問內(nèi)存。當(dāng)進(jìn)程嘗試突破禁區(qū)做非法操作時，系統(tǒng)會立刻覺察，并且終止進(jìn)程運(yùn)行。
所以，第二類情況導(dǎo)致的進(jìn)程異常退出，起源于進(jìn)程自身的編程錯誤，錯誤的編碼執(zhí)行非法操作，操作系統(tǒng)和硬件制止它的非法操作，并且讓進(jìn)程異常退出。
在實(shí)現(xiàn)上，操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件通過異常和異常處理函數(shù)來阻止進(jìn)程做非法操作。
異常和異常處理函數(shù)
當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行非法操作時，計(jì)算機(jī)會拋出處理器異常，系統(tǒng)執(zhí)行異常處理函數(shù)以響應(yīng)處理器異常，異常處理函數(shù)往往會終止進(jìn)程運(yùn)行。
廣義的異常包括軟中斷(soft interrupts)和外設(shè)中斷(I/O interrupts)。外設(shè)中斷是系統(tǒng)外圍設(shè)備發(fā)送給處理器的中斷，它通知處理器I/O操作的狀態(tài)，這種異常是外設(shè)的異步異常，與具體進(jìn)程無關(guān)，所以它們不會造成進(jìn)程的異常退出。本文討論的異常是指soft interrupts，是進(jìn)程非法操作所導(dǎo)致的處理器異常，這類異常是進(jìn)程執(zhí)行非法操作所產(chǎn)生的同步異常，比如內(nèi)存保護(hù)異常，除 0 異常，缺頁異常等等。
處理器異常有很多種，系統(tǒng)為每個異常分配異常號，每個異常有相對應(yīng)的異常處理函數(shù)。以x86處理器為例，除0操作產(chǎn)生DEE異常(Divide Error Exception)，異常號是0；內(nèi)存非法訪問產(chǎn)生GPF異常(General Protection Fault)，異常號是13，而缺頁（page fault）異常的異常號是14。當(dāng)異常出現(xiàn)時，處理器掛起當(dāng)前進(jìn)程，讀取異常號，然后執(zhí)行相應(yīng)的異常處理函數(shù)。如果異常是可修復(fù)，比如內(nèi)存缺頁異常，異常處理函數(shù)會修復(fù)系統(tǒng)錯誤狀態(tài)，清除異常，然后重新執(zhí)行一遍被中斷的指令，進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行；如果異常無法修復(fù)，比如內(nèi)存非法訪問或者除0操作，異常處理函數(shù)會終止進(jìn)程運(yùn)行，如圖2：
圖 2. 異常處理函數(shù)終止進(jìn)程運(yùn)行
#p#
實(shí)例以及分析
實(shí)例一：內(nèi)存非法訪問
這類問題中最常見的就是內(nèi)存非法訪問。內(nèi)存非法訪問在UNIX平臺即segmentation fault，在Windows平臺這類錯誤稱為Access violation。
內(nèi)存非法訪問是指：進(jìn)程在運(yùn)行時嘗試訪問尚未分配（即，沒有將物理內(nèi)存映射進(jìn)入進(jìn)程虛擬內(nèi)存空間）的內(nèi)存，或者進(jìn)程嘗試向只讀內(nèi)存區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)。當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行內(nèi)存非法訪問操作時，內(nèi)存管理單元MMU會產(chǎn)生內(nèi)存保護(hù)異常GPF(General Protection Fault)，異常號是13。系統(tǒng)會立刻暫停進(jìn)程的非法操作，并且跳轉(zhuǎn)到GPF的異常處理程序，終止進(jìn)程運(yùn)行。
這種編程錯誤在編譯階段編譯器不會報錯，是運(yùn)行時出現(xiàn)的錯誤。清單3是內(nèi)存非法訪問的一個簡單實(shí)例，進(jìn)程在執(zhí)行第5行代碼時執(zhí)行非法內(nèi)存訪問，異常處理函數(shù)終止進(jìn)程運(yùn)行。
清單3.內(nèi)存非法訪問實(shí)例demoSegfault.c
- 1 #include<stdio.h>
- 2 int main()
- 3 {
- 4 char* str = "hello";
- 5 str[0] = 'H';
- 6 return 0;
- 7 }
- 編譯并運(yùn)行：
- [root@machine ~]# gcc demoSegfault.c -o demoSegfault
- [root@machine ~]# ./demoSegfault
- Segmentation fault (core dumped)
- [root@machine ~]# gdb demoSegfault core.24065
- ( 已省略不相干文本 )
- Core was generated by `./demoSegfault'.
- Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
分析：實(shí)例中，字符串str是存儲在內(nèi)存只讀區(qū)的字符串常量，而第5行代碼嘗試更改只讀區(qū)的字符，所以這是內(nèi)存非法操作。
進(jìn)程從開始執(zhí)行到異常退出經(jīng)歷如下幾步：
進(jìn)程執(zhí)行第5行代碼，嘗試修改只讀內(nèi)存區(qū)的字符；
內(nèi)存管理單元MMU檢查到這是非法內(nèi)存操作，產(chǎn)生保護(hù)內(nèi)存異常GPF，異常號13；
處理器立刻暫停進(jìn)程運(yùn)行，跳轉(zhuǎn)到 GPF 的異常處理函數(shù)，異常處理函數(shù)終止進(jìn)程運(yùn)行；
進(jìn)程segmentation fault，并且產(chǎn)生core dump文件。GDB調(diào)試結(jié)果顯示，進(jìn)程異常退出的原因是segmentation fault。
實(shí)例二：除0操作
實(shí)例二是除0操作，軟件開發(fā)中也會引入這樣的錯誤。當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行除 0 操作時，處理器上的浮點(diǎn)單元FPU(Floating-point unit)會產(chǎn)生DEE除0異常(Divide Error Exception)，異常號是0。
清單4.除0操作divide0.c
- 1 #include <stdio.h>
- 2
- 3 int main()
- 4 {
- 5 int a = 1, b = 0, c;
- 6 printf( "Start running\n" );
- 7 c = a/b ;
- 8 printf( "About to quit\n" );
- 9 }
- 譯并運(yùn)行：
- [root@machine ~]# gcc -o divide0 divide0.c
- [root@machine ~]# ./divide0 &
- [1] 1229
- [root@machine ~]# Start running
- [1]+ Floating point exception(core dumped) ./divide0
- [root@xbng103 ~]# gdb divide0 /corefiles/core.1229
- ( 已省略不相干文本 )
- Core was generated by `./divide0'.
- Program terminated with signal 8, Arithmetic exception.
分析：實(shí)例中，代碼第7行會執(zhí)行除0操作，導(dǎo)致異常出現(xiàn)，異常處理程序終止進(jìn)程運(yùn)行，并且輸出錯誤提示：Floating point exception。#p#
異常處理函數(shù)內(nèi)幕
異常處理函數(shù)在實(shí)現(xiàn)上，是通過向掛起進(jìn)程發(fā)送信號，進(jìn)而通過信號的默認(rèn)信號處理程序終止進(jìn)程運(yùn)行，所以異常處理函數(shù)是“間接”終止進(jìn)程運(yùn)行。詳細(xì)過程如下：
- 進(jìn)程執(zhí)行非法指令或執(zhí)行錯誤操作；
- 非法操作導(dǎo)致處理器異常產(chǎn)生；
- 系統(tǒng)掛起進(jìn)程，讀取異常號并且跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的異常處理函數(shù)；
（1）異常處理函數(shù)首先查看異常是否可以恢復(fù)。如果無法恢復(fù)異常，異常處理函數(shù)向進(jìn)程發(fā)送信號。發(fā)送的信號根據(jù)異常類型而定，比如內(nèi)存保護(hù)異常GPF相對應(yīng)的信號是SIGSEGV，而除0異常DEE相對應(yīng)的信號是SIGFPE；
（2）異常處理函數(shù)調(diào)用內(nèi)核函數(shù) issig() 和 psig() 來接收和處理信號。內(nèi)核函數(shù) psig() 執(zhí)行默認(rèn)信號處理程序，終止進(jìn)程運(yùn)行；
4. 進(jìn)程異常退出。
在此基礎(chǔ)上，我們可以把圖2進(jìn)一步細(xì)化如下：
圖3. 異常處理函數(shù)終止進(jìn)程運(yùn)行（細(xì)化）
異常處理函數(shù)執(zhí)行時會檢查異常號，然后根據(jù)異常類型發(fā)送相應(yīng)的信號。
再來看一下實(shí)例一（代碼清單 3）的運(yùn)行結(jié)果：
- [root@machine ~]# ./demoSegfault
- Segmentation fault (core dumped)
- [root@machine ~]# gdb demoSegfault core.24065
- ( 已省略不相干文本 )
- Core was generated by `./demoSegfault'.
- Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
運(yùn)行結(jié)果顯示進(jìn)程接收到信號 11 后異常退出，在signal.h的定義里，11就是SIGSEGV。MMU產(chǎn)生內(nèi)存保護(hù)異常GPF異常號 13時，異常處理程序發(fā)送相應(yīng)信號SIGSEGV，SIGSEGV的默認(rèn)信號處理程序終止進(jìn)程運(yùn)行。
再來看實(shí)例二（代碼清單 4）的運(yùn)行結(jié)果
- [root@machine ~]# ./divide0 &
- [1] 1229
- [root@machine ~]# Start running
- [1]+ Floating point exception(core dumped) ./divide0
- [root@xbng103 ~]# gdb divide0 /corefiles/core.1229
- ( 已省略不相干文本 )
- Core was generated by `./divide0'.
- Program terminated with signal 8, Arithmetic exception.
分析結(jié)果顯示進(jìn)程接收到信號8后異常退出，在signal.h 的定義里，8就是信號SIGFPE。除0操作產(chǎn)生異常（異常號 0），異常處理程序發(fā)送相應(yīng)信號SIGFPE給掛起進(jìn)程，SIGFPE 的默認(rèn)信號處理程序終止進(jìn)程運(yùn)行。
“信號”是進(jìn)程異常退出的直接原因
信號與進(jìn)程異常退出有著緊密的關(guān)系：第一類情況是因?yàn)橥獠凯h(huán)境向進(jìn)程發(fā)送信號，這種情況下發(fā)送的信號是異步信號，信號的到來與進(jìn)程的運(yùn)行是異步的；第二類情況是進(jìn)程非法操作觸發(fā)處理器異常，然后異常處理函數(shù)在內(nèi)核態(tài)向進(jìn)程發(fā)送信號，這種情況下發(fā)送的信號是同步信號，信號的到來與進(jìn)程的運(yùn)行是同步的。這兩種情況都有信號產(chǎn)生，并且最終都是信號處理程序終止進(jìn)程運(yùn)行。它們的區(qū)別是信號產(chǎn)生的信號源不同，前者是外部信號源產(chǎn)生異步信號，后者是進(jìn)程自身作為信號源產(chǎn)生同步信號。
所以，信號是進(jìn)程異常退出的直接原因。當(dāng)進(jìn)程異常退出時，進(jìn)程必然接收到了信號。#p#
避免和調(diào)試進(jìn)程異常退出
建議
軟件開發(fā)過程中，我們應(yīng)當(dāng)避免進(jìn)程異常退出，針對導(dǎo)致進(jìn)程異常退出的這兩類問題，對軟件開發(fā)者的幾點(diǎn)建議：
- 通常情況無需屏蔽外部信號。信號作為進(jìn)程間的一種通信方式，異步信號到來意味著外部要求進(jìn)程的退出；
- 綁定自定義信號處理程序做清理工作，當(dāng)外部信號到來時，確保進(jìn)程異常退出前，自定義信號處理程序被調(diào)用做清理工作，比如刪除創(chuàng)建的臨時文件。
- 針對第二類情況，編程過程中確保進(jìn)程不要做非法操作，尤其是在訪問內(nèi)存時，確保內(nèi)存已經(jīng)分配給進(jìn)程（映射入進(jìn)程虛擬地址空間），不要向只讀區(qū)寫入數(shù)據(jù)。
問題調(diào)試和定位
進(jìn)程異常退出時，操作系統(tǒng)會產(chǎn)生 core dump 文件，cored ump 文件是進(jìn)程異常退出前內(nèi)存狀態(tài)的快照，運(yùn)行 GDB 分析 core dump 文件可以幫助調(diào)試和定位問題。
1) 首先，分析 core dump 查看導(dǎo)致進(jìn)程異常退出的具體信號和退出原因。
使用 GDB 調(diào)試實(shí)例一（代碼清單 3）的分析結(jié)果如下：
- [root@machine ~]# gdb demoSegfault core.24065
- ( 已省略不相干文本 )
- Core was generated by `./demoSegfault'.
- Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
分析結(jié)果顯示，終止進(jìn)程運(yùn)行的信號是 11，SIGSEGV，原因是內(nèi)存非法訪問。
2) 然后，定位錯誤代碼。
在 GDB 分析 core dump 時，輸入“bt”指令打印進(jìn)程退出時的代碼調(diào)用鏈，即 backtrace，就可以定位到錯誤代碼。
用 gcc 編譯程序時加入?yún)?shù) -g 可以生成符號文件，幫助調(diào)試。
重新編譯、執(zhí)行實(shí)例一，并且分析 core dump 文件，定位錯誤代碼：
- [root@machine ~]# gcc -o demoSegfault demoSegfault.c -g
- [root@machine ~]# ./demoSegfault &
- [1] 28066
- [1]+ Segmentation fault (core dumped) ./demoSegfault
- [root@machine ~]# gdb demoSegfault /corefiles/core.28066
- ( 已省略不相干文本 )
- Core was generated by `./demoSegfault'.
- Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
- #0 0x0804835a in main () at demoSegfault.c:5
- 5 str[0] = 'H';
- (gdb) bt
- #0 0x0804835a in main () at demoSegfault.c:5
- (gdb)
在加了參數(shù) -g 編譯后，我們可以用 gdb 解析出更多的信息幫助我們調(diào)試。在輸入“bt”后，GDB 輸出提示錯誤出現(xiàn)在第 5 行。
3) 最后，在定位到錯誤代碼行后，就可以很快知道根本原因，并且修改錯誤代碼。
