Linux программирование в примерах

$ gdb ch15-badmem1 /* Запустить из отладчика */
GNU gdb 5.3
...
(gdb) run -b /* Попробовать опцию -b */
Starting program: /home/arnold/progex/code/ch15/ch15-badmem1 -b
[New Thread 8192 (LWP 28021)]
Electric Fence 2.2.0 Copyright (C) 1987-1999 Bruce Perens <[e-mail]>
p = <not 30 bytes>
Program received signal SIGSBGV, Segmentation fault.
SIGSBGV: GDB prints where
[Switching to Thread 8192 (LWP 28021)]
0x080485b6 in main (argc=2, argv=0xbffff8a4) at ch15-badmem1.c:18
18 p[42] = 'a'; /* коснуться за пределами границы */
(gdb) run -f /* Теперь попробовать опцию -f */
The program being debugged has been started already.
Start it from the beginning? (y or n) y /* Да */
Starting program: /home/arnold/progex/code/ch15/ch15-badmem1 -f
[New Thread 8192 (LWP 28024)]
Electric Fence 2.2.0 Copyright (C) 1987-1999 Bruce Perens <[e-mail]>
p = <not 30 bytes>
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault. /* Снова SIGSEGV */
[Switching to Thread 8192 (LWP 28024)]
0x080485e8 in main (argc=2, argv=0xbffff8a4) at ch15-badmem1.c:21
21 p[0] = 'b';

На системах, которые поддерживают разделяемые библиотеки и переменную окружения LD_PRELOAD (в том числе и на GNU/Linux), вам не нужно явным образом компоновать библиотеку efence. Вместо этого сценарий оболочки ef организует запуск программы с соответствующей настройкой.

Хотя мы не описали механизмы подробно, GNU/Linux (и другие системы Unix) поддерживают разделяемые (shared) библиотеки, особые версии библиотечных процедур, которые хранятся в одном файле на диске, вместо того, чтобы копироваться в каждый отдельный двоичный исполняемый файл программы. Разделяемые библиотеки экономят дисковое пространство и могут сохранить системную память, поскольку все программы, использующие разделяемые библиотеки, используют одну и ту же копию библиотеки в памяти. Платой за это является замедление загрузки программы, поскольку программу и разделяемую библиотеку нужно подключить друг к другу прежде, чем программа сможет начать выполнение. (Обычно это прозрачно для вас, пользователя.)

Переменная окружения LD_PRELOAD заставляет системный загрузчик программ (который загружает исполняемые файлы в память) связаться со специальной библиотекой до стандартных библиотек. Сценарий ef использует эту особенность для связывания набора функций malloc в Electric Fence. [179] Таким образом, повторная компоновка даже не нужна. Этот пример демонстрирует ef:

$ cc -g ch15-badmem1.c -о ch15-badmem1 /* Компилировать как обычно */

179

GDB также позволяет определить переменную окружения LD_PRELOAD: set environment LD_PRELOAD=PATH_TO_YOUR_LIBRARY — Примеч. науч. ред.

$ ef ch15-badmem1 -b /* Запустить с использованием ef, создает дамп ядра */

Electric Fence 2.2.0 Copyright (С) 1987-1999 Bruce Perens <[e-mail]>
p = <not 30 bytes>
/usr/bin/ef: line 20: 28005 Segmentation fault (core dumped)
( export LD_PRELOAD=libefence.so.0.0; exec $* )
$ ef ch15-badmem1 -f /* Запустить с использованием ef, снова создает дамп ядра */
Electric Fence 2.2.0 Copyright (С) 1987-1999 Bruce Perens <[e-mail]>
p = <not 30 bytes>
/usr/bin/ef: line 20: 28007 Segmentation fault (core dumped)
( export LD_PRELOAD=libefence.so.0.0; exec $* )
$ ls -l core* /* Linux создает для нас разные файлы core */
– rw------- 1 arnold devel 217088 Aug 28 15:40 core.28005
– rw------- 1 arnold devel 212992 Aug 28 15:40 core.28007

GNU/Linux создает файлы core, которые включают в свое имя ID процесса. В данном случае такое поведение полезно, поскольку мы можем отдельно отлаживать каждый файл core:

$ gdb ch15-badmem1 core.28005 /* От опции -b */
GNU gdb 5.3
...
Core was generated by 'ch15-badmem1 -b'.
Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
...
#0 0x08048466 in main (argc=2, argv=0xbffff8c4) at ch15-badmem1.c:18
18 p[42] = 'a'; /* touch outside the bounds */
(gdb) quit

$ gdb ch15-badmem1 core.28007 /* От опции -f */
GNU gdb 5.3
...
Core was generated by 'ch15-badmem1 -f'.
Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
...
#0 0x08048498 in main (argc=2, argv=0xbffff8c4) at ch15-badmem1.с:21
21 p[0] = 'b';

Справочная страница efence(3) описывает несколько переменных окружения, которые должны быть установлены, чтобы настроить поведение Electric Fence. Следующие три наиболее примечательны.

EF_PROTECT_BELOW

Установка этой переменной в 1 заставляет Electric Fence проверять «недоборы» (underruns) вместо «переборов» (overruns) при выходе за пределы отведенной памяти. «Перебор», т.е. доступ к памяти в области за выделенной, был продемонстрирован ранее. «Недобор» является доступом к памяти, расположенной перед выделенной областью памяти.

EF_PROTECT_FREE

Установка этой переменной в 1 предотвращает повторное использование Electric Fence памяти, которая была корректно освобождена. Это полезно, когда вы думаете, что программа может получать доступ к освобожденной памяти; если освобожденная память впоследствии была выделена заново, доступ к ней через предыдущий висячий указатель остался бы в противном случае незамеченным.

EF_ALLOW_MALLOC_0

При наличии ненулевого значения Electric Fence допускает вызовы 'malloc(0)'. Такие вызовы в стандартном С технически действительны, но могут представлять программную ошибку. Соответственно Electric Fence по умолчанию их запрещает.