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[#]: collector: (lujun9972)
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[#]: translator: (wxy)
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[#]: reviewer: (wxy)
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[#]: publisher: (wxy)
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[#]: url: (https://linux.cn/article-12533-1.html)
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[#]: subject: (Debug Linux using ProcDump)
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[#]: via: (https://opensource.com/article/20/7/procdump-linux)
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[#]: author: (Gaurav Kamathe https://opensource.com/users/gkamathe)
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使用微软的 ProcDump 调试 Linux 进程
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======
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> 用这个微软的开源工具，获取进程信息。
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微软越来越心仪 Linux 和开源，这并不是什么秘密。在过去几年中，该公司稳步地增加了对开源的贡献，包括将其部分软件和工具移植到 Linux。2018 年底，微软[宣布][2]将其 [Sysinternals][3] 的部分工具以开源的方式移植到 Linux，[Linux 版的 ProcDump][4]是其中的第一个。
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如果你在 Windows 上从事过调试或故障排除工作，你可能听说过 Sysinternals，它是一个“瑞士军刀”工具集，可以帮助系统管理员、开发人员和 IT 安全专家监控和排除 Windows 环境的故障。
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Sysinternals 最受欢迎的工具之一是 [ProcDump][5]。顾名思义，它用于将正在运行的进程的内存转储到磁盘上的一个核心文件中。然后可以用调试器对这个核心文件进行分析，了解转储时进程的状态。因为之前用过 Sysinternals，所以我很想试试 ProcDump 的 Linux 移植版。
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### 开始使用 Linux 上的 ProcDump
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要试用 Linux 上的 ProcDump，你需要下载该工具并编译它。（我使用的是 Red Hat Enterprise Linux，尽管这些步骤在其他 Linux 发行版上应该是一样的）：
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```
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$ cat /etc/redhat-release
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Red Hat Enterprise Linux release 8.2 (Ootpa)
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$
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$ uname -r
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4.18.0-193.el8.x86_64
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$
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```
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首先，克隆 Linux 版 ProcDump 的版本库。
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```
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$ git clone https://github.com/microsoft/ProcDump-for-Linux.git
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Cloning into 'ProcDump-for-Linux'...
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remote: Enumerating objects: 40, done.
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remote: Counting objects: 100% (40/40), done.
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remote: Compressing objects: 100% (33/33), done.
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remote: Total 414 (delta 14), reused 14 (delta 6), pack-reused 374
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Receiving objects: 100% (414/414), 335.28 KiB | 265.00 KiB/s, done.
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Resolving deltas: 100% (232/232), done.
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$
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$ cd ProcDump-for-Linux/
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$
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$ ls
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azure-pipelines.yml CONTRIBUTING.md docs INSTALL.md Makefile procdump.gif src
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CODE_OF_CONDUCT.md dist include LICENSE procdump.1 README.md tests
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$
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```
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接下来，使用 `make` 构建程序。它能准确地输出编译源文件所需的 [GCC][6] 命令行参数。
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```
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$ make
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rm -rf obj
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rm -rf bin
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rm -rf /root/ProcDump-for-Linux/pkgbuild
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gcc -c -g -o obj/Logging.o src/Logging.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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gcc -c -g -o obj/Events.o src/Events.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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gcc -c -g -o obj/ProcDumpConfiguration.o src/ProcDumpConfiguration.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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gcc -c -g -o obj/Handle.o src/Handle.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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gcc -c -g -o obj/Process.o src/Process.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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gcc -c -g -o obj/Procdump.o src/Procdump.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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||
gcc -c -g -o obj/TriggerThreadProcs.o src/TriggerThreadProcs.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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gcc -c -g -o obj/CoreDumpWriter.o src/CoreDumpWriter.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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||
gcc -o bin/procdump obj/Logging.o obj/Events.o obj/ProcDumpConfiguration.o obj/Handle.o obj/Process.o obj/Procdump.o obj/TriggerThreadProcs.o obj/CoreDumpWriter.o -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
|
||
gcc -c -g -o obj/ProcDumpTestApplication.o tests/integration/ProcDumpTestApplication.c -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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gcc -o bin/ProcDumpTestApplication obj/ProcDumpTestApplication.o -Wall -I ./include -pthread -std=gnu99
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$
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```
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编译过程中会创建两个新的目录。第一个是 `obj/` 目录，存放编译期间创建的对象文件。第二个（也是更重要的）目录是 `bin/`，它是存储编译出的 `procdump` 程序的地方。它还会编译另一个名为 `ProcDumpTestApplication` 的测试二进制文件：
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```
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$ ls obj/
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CoreDumpWriter.o Handle.o ProcDumpConfiguration.o ProcDumpTestApplication.o TriggerThreadProcs.o
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Events.o Logging.o Procdump.o Process.o
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$
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$
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$ ls bin/
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procdump ProcDumpTestApplication
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$
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$ file bin/procdump
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bin/procdump: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=6e8827db64835ea0d1f0941ac3ecff9ee8c06e6b, with debug_info, not stripped
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||
$
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$ file bin/ProcDumpTestApplication
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||
bin/ProcDumpTestApplication: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=c8fd86f53c07df142e52518815b2573d1c690e4e, with debug_info, not stripped
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||
$
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```
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在此情况下，每次运行 `procdump` 实用程序时，你都必须移动到 `bin/` 文件夹中。要使它在系统中的任何地方都可以使用，运行 `make install`。这将这个二进制文件复制到通常的 `bin/` 目录中，它是你的 shell `$PATH` 的一部分：
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```
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$ which procdump
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/usr/bin/which: no procdump in (/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin)
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$
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$ make install
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mkdir -p //usr/bin
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cp bin/procdump //usr/bin
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mkdir -p //usr/share/man/man1
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cp procdump.1 //usr/share/man/man1
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$
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$ which procdump
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/usr/bin/procdump
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$
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```
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安装时，ProcDump 提供了一个手册页，你可以用 `man procdump` 访问：
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```
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$ man procdump
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$
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```
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### 运行 ProcDump
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要转储一个进程的内存，你需要向 ProcDump 提供它的进程 ID（PID）。你可以使用机器上任何正在运行的程序或守护进程。在这个例子中，我将使用一个永远循环的小 C 程序。编译程序并运行它（要退出程序，按 `Ctrl+C`，如果程序在后台运行，则使用 `kill` 命令并输入 PID）：
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```
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$ cat progxyz.c
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#include <stdio.h>
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int main() {
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for (;;)
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{
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printf(".");
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sleep(1);
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}
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return 0;
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}
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$
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$ gcc progxyz.c -o progxyz
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$
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$ ./progxyz &
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[1] 350498
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$
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```
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运行该程序，你可以使用 `pgrep` 或 `ps` 找到它的 PID。记下 PID：
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```
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$ pgrep progxyz
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350498
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$
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$ ps -ef | grep progxyz
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root 350498 345445 0 03:29 pts/1 00:00:00 ./progxyz
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||
root 350508 347350 0 03:29 pts/0 00:00:00 grep --color=auto progxyz
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||
$
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||
```
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||
当测试进程正在运行时，调用 `procdump` 并提供 PID。下面的输出表明了该进程的名称和 PID，并报告它生成了一个核心转储文件，并显示其文件名：
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```
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$ procdump -p 350498
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||
|
||
ProcDump v1.1.1 - Sysinternals process dump utility
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||
Copyright (C) 2020 Microsoft Corporation. All rights reserved. Licensed under the MIT license.
|
||
Mark Russinovich, Mario Hewardt, John Salem, Javid Habibi
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||
Monitors a process and writes a dump file when the process exceeds the
|
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specified criteria.
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|
||
Process: progxyz (350498)
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||
CPU Threshold: n/a
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||
Commit Threshold: n/a
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||
Polling interval (ms): 1000
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||
Threshold (s): 10
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||
Number of Dumps: 1
|
||
|
||
Press Ctrl-C to end monitoring without terminating the process.
|
||
|
||
[03:30:00 - INFO]: Timed:
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||
[03:30:01 - INFO]: Core dump 0 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:30:00.350498
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||
$
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||
```
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||
列出当前目录的内容，你应该可以看到新的核心文件。文件名与 `procdump` 命令显示的文件名一致，日期、时间、PID 都会附加在文件名上：
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```
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$ ls -l progxyz_time_2020-06-24_03\:30\:00.350498
|
||
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:30 progxyz_time_2020-06-24_03:30:00.350498
|
||
$
|
||
$ file progxyz_time_2020-06-24_03\:30\:00.350498
|
||
progxyz_time_2020-06-24_03:30:00.350498: ELF 64-bit LSB core file, x86-64, version 1 (SYSV), SVR4-style, from './progxyz', real uid: 0, effective uid: 0, real gid: 0, effective gid: 0, execfn: './progxyz', platform: 'x86_64'
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||
$
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||
```
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||
### 用 GNU 项目调试器分析核心文件。
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||
要查看是否可以读取该转储文件，调用 [GNU 项目调试器][7]（`gdb`）。记得提供测试二进制文件的路径，这样你就可以看到堆栈上所有的函数名。在这里，`bt`（回溯）表明，当转储被采集时，`sleep()` 函数正在执行：
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```
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||
$ gdb -q ./progxyz ./progxyz_time_2020-06-24_03\:30\:00.350498
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||
Reading symbols from ./progxyz...(no debugging symbols found)...done.
|
||
[New LWP 350498]
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||
Core was generated by `./progxyz'.
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||
#0 0x00007fb6947e9208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
|
||
Missing separate debuginfos, use: yum debuginfo-install glibc-2.28-101.el8.x86_64
|
||
(gdb) bt
|
||
#0 0x00007fb6947e9208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
|
||
#1 0x00007fb6947e913e in sleep () from /lib64/libc.so.6
|
||
#2 0x00000000004005f3 in main ()
|
||
(gdb)
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||
```
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### gcore 怎么样？
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Linux 用户会很快指出，Linux 已经有一个叫 `gcore` 的命令，大多数 Linux 发行版都有这个命令，它的作用和 ProcDump 完全一样。你说的对。如果你从来没有使用过它，可以尝试用 `gcore` 来转储一个进程的核心。再次运行测试程序，然后运行 `gcore`，并提供 PID 作为参数：
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```
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$ ./progxyz &
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||
[1] 350664
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$
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$
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$ pgrep progxyz
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350664
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||
$
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||
$
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||
$ gcore 350664
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||
0x00007fefd3be2208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
|
||
Saved corefile core.350664
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||
[Inferior 1 (process 350664) detached]
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$
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||
```
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||
`gcore` 打印一条消息，说它已将核心文件保存到一个特定的文件中。检查当前目录，找到这个核心文件，然后再次使用 `gdb` 加载它：
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```
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$
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$ ls -l core.350664
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||
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:34 core.350664
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||
$
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||
$
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||
$ file core.350664
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||
core.350664: ELF 64-bit LSB core file, x86-64, version 1 (SYSV), SVR4-style, from './progxyz', real uid: 0, effective uid: 0, real gid: 0, effective gid: 0, execfn: './progxyz', platform: 'x86_64'
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||
$
|
||
$ gdb -q ./progxyz ./core.350664
|
||
Reading symbols from ./progxyz...(no debugging symbols found)...done.
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||
[New LWP 350664]
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||
Core was generated by `./progxyz'.
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||
#0 0x00007fefd3be2208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
|
||
Missing separate debuginfos, use: yum debuginfo-install glibc-2.28-101.el8.x86_64
|
||
(gdb) bt
|
||
#0 0x00007fefd3be2208 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
|
||
#1 0x00007fefd3be213e in sleep () from /lib64/libc.so.6
|
||
#2 0x00000000004005f3 in main ()
|
||
(gdb) q
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||
$
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||
```
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||
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||
为了使 `gcore` 可以工作，你需要确保以下设置到位。首先，确保为核心文件设置了 `ulimit`，如果设置为 `0`，核心文件将不会被生成。第二，确保 `/proc/sys/kernel/core_pattern` 有正确的设置来指定核心模式：
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```
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$ ulimit -c
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||
unlimited
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$
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```
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### 你应该使用 ProcDump 还是 gcore？
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有几种情况下，你可能更喜欢使用 ProcDump 而不是 gcore，ProcDump 有一些内置的功能，在一些情况下可能很有用。
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#### 等待测试二进制文件的执行
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无论是使用 ProcDump 还是 gcore，测试进程必须被执行并处于运行状态，这样才能提供一个 PID 来生成核心文件。但 ProcDump 有一个功能，就是等待特定的二进制文件运行，一旦发现运行的测试二进制文件与给定的名称相匹配，它就会为该测试二进制文件生成一个核心文件。它可以使用 `-w` 参数和程序名称而不是 PID 来启用。这个功能在测试程序快速退出的情况下很有用。
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下面是它的工作原理。在这个例子中，没有名为 `progxyz` 的进程在运行：
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```
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$ pgrep progxyz
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$
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```
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用 `-w` 参数调用 `procdump`，让它保持等待。在另一个终端，调用测试二进制 `progxyz`：
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```
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$ procdump -w progxyz
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||
ProcDump v1.1.1 - Sysinternals process dump utility
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||
Copyright (C) 2020 Microsoft Corporation. All rights reserved. Licensed under the MIT license.
|
||
Mark Russinovich, Mario Hewardt, John Salem, Javid Habibi
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||
Monitors a process and writes a dump file when the process exceeds the
|
||
specified criteria.
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||
|
||
Process: progxyz (pending)
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||
CPU Threshold: n/a
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||
Commit Threshold: n/a
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||
Polling interval (ms): 1000
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||
Threshold (s): 10
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||
Number of Dumps: 1
|
||
|
||
Press Ctrl-C to end monitoring without terminating the process.
|
||
|
||
[03:39:23 - INFO]: Waiting for process 'progxyz' to launch...
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||
```
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||
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||
然后，从另一个终端调用测试二进制 `progxyz`：
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```
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||
$ ./progxyz &
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[1] 350951
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||
$
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||
```
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||
ProcDump 立即检测到该二进制正在运行，并转储这个二进制的核心文件：
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||
```
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[03:39:23 - INFO]: Waiting for process 'progxyz' to launch...
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||
[03:43:22 - INFO]: Found process with PID 350951
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||
[03:43:22 - INFO]: Timed:
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||
[03:43:23 - INFO]: Core dump 0 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:43:22.350951
|
||
$
|
||
|
||
$ ls -l progxyz_time_2020-06-24_03\:43\:22.350951
|
||
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:43 progxyz_time_2020-06-24_03:43:22.350951
|
||
$
|
||
$ file progxyz_time_2020-06-24_03\:43\:22.350951
|
||
progxyz_time_2020-06-24_03:43:22.350951: ELF 64-bit LSB core file, x86-64, version 1 (SYSV), SVR4-style, from './progxyz', real uid: 0, effective uid: 0, real gid: 0, effective gid: 0, execfn: './progxyz', platform: 'x86_64'
|
||
$
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||
```
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||
#### 多个核心转储
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另一个重要的 ProcDump 功能是，你可以通过使用命令行参数 `-n <count>` 指定要生成多少个核心文件。核心转储之间的默认时间间隔是 `10` 秒，但你可以使用 `-s <sec>` 参数修改。这个例子使用 ProcDump 对测试二进制文件进行了三次核心转储：
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```
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||
$ ./progxyz &
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||
[1] 351014
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||
$
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$ procdump -n 3 -p 351014
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||
|
||
ProcDump v1.1.1 - Sysinternals process dump utility
|
||
Copyright (C) 2020 Microsoft Corporation. All rights reserved. Licensed under the MIT license.
|
||
Mark Russinovich, Mario Hewardt, John Salem, Javid Habibi
|
||
Monitors a process and writes a dump file when the process exceeds the
|
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specified criteria.
|
||
|
||
Process: progxyz (351014)
|
||
CPU Threshold: n/a
|
||
Commit Threshold: n/a
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||
Polling interval (ms): 1000
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||
Threshold (s): 10
|
||
Number of Dumps: 3
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||
|
||
Press Ctrl-C to end monitoring without terminating the process.
|
||
|
||
[03:45:20 - INFO]: Timed:
|
||
[03:45:21 - INFO]: Core dump 0 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:45:20.351014
|
||
[03:45:31 - INFO]: Timed:
|
||
[03:45:32 - INFO]: Core dump 1 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:45:31.351014
|
||
[03:45:42 - INFO]: Timed:
|
||
[03:45:44 - INFO]: Core dump 2 generated: progxyz_time_2020-06-24_03:45:42.351014
|
||
$
|
||
$ ls -l progxyz_time_2020-06-24_03\:45\:*
|
||
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:45 progxyz_time_2020-06-24_03:45:20.351014
|
||
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:45 progxyz_time_2020-06-24_03:45:31.351014
|
||
-rw-r--r--. 1 root root 356848 Jun 24 03:45 progxyz_time_2020-06-24_03:45:42.351014
|
||
$
|
||
```
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||
|
||
#### 基于 CPU 和内存使用情况的核心转储
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||
ProcDump 还可以让你在测试二进制或进程达到一定的 CPU 或内存阈值时触发核心转储。ProcDump 的手册页显示了调用 ProcDump 时使用的命令行参数：
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- `-C`：当 CPU 超过或等于指定值时，触发核心转储生成（0 到 100 * nCPU）。
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||
- `-c`：当 CPU 小于指定值时，触发核心转储生成（0 到 100 * nCPU）。
|
||
- `-M`：当内存提交超过或等于指定值（MB）时，触发核心转储生成。
|
||
- `-m`：当内存提交小于指定值（MB）时，触发核心转储生成。
|
||
- `-T`：当线程数超过或等于指定值时触发。
|
||
- `-F`：当文件描述符数量超过或等于指定值时触发。
|
||
- `-I`：轮询频率，单位为毫秒（默认为 1000）。
|
||
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||
例如，当给定 PID 的 CPU 使用率超过 70% 时，可以要求 ProcDump 转储核心：
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||
|
||
```
|
||
procdump -C 70 -n 3 -p 351014
|
||
```
|
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### 结论
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ProcDump 是一长串被移植到 Linux 的 Windows 程序中的一个有趣的补充。它不仅为 Linux 用户提供了额外的工具选择，而且可以让 Windows 用户在 Linux 上工作时更有熟悉的感觉。
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via: https://opensource.com/article/20/7/procdump-linux
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作者：[Gaurav Kamathe][a]
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选题：[lujun9972][b]
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译者：[wxy](https://github.com/wxy)
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校对：[wxy](https://github.com/wxy)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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[a]: https://opensource.com/users/gkamathe
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[b]: https://github.com/lujun9972
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[1]: https://opensource.com/sites/default/files/styles/image-full-size/public/lead-images/dumptruck_car_vehicle_storage_container_road.jpg?itok=TWK0CbX_ (Dump truck rounding a turn in the road)
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[2]: https://www.zdnet.com/article/microsoft-working-on-porting-sysinternals-to-linux/
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[3]: https://docs.microsoft.com/en-us/sysinternals/
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[4]: https://github.com/Microsoft/ProcDump-for-Linux
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[5]: https://docs.microsoft.com/en-us/sysinternals/downloads/procdump
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[6]: https://gcc.gnu.org/
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[7]: https://www.gnu.org/software/gdb/
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