前言
Linux常用命令中有一些命令可以在開(kāi)發(fā)或調(diào)試過(guò)程中起到很好的幫助作用，有些可以幫助了解或優(yōu)化我們的程序杂彭，有些可以幫我們定位疑難問(wèn)題。本文將簡(jiǎn)單介紹一下這些命令。
示例程序
我們用一個(gè)小程序匈勋，來(lái)幫助后面我們對(duì)這些命令的描述，程序清單cmdTest.c如下:
#include<stdio.h>
int test(int a,int b)
{
return a/b;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int a = 10;
int b = 0;
printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
test(a,b);
return 0;
}
編譯獲得elf文件cmdTest并運(yùn)行：
gcc -g -o cmdTest cmdTest.c
./cmdTest
a=10,b=0
Floating point exception (core dumped)
程序內(nèi)容是在main函數(shù)中調(diào)用test膳叨，計(jì)算a/b的值洽洁，其中b的值為0，因此程序由于除0錯(cuò)誤異常終止菲嘴。
- 查看文件基本信息-->file
file cmdTest
cmdTest: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.24, BuildID[sha1]=448e1c34b4c548120e2c04f6a2bfce4e6d2281a3, not stripped
通過(guò)file命令可以看到cmdTest的類(lèi)型為elf饿自，是64位、運(yùn)行于x86-64的程序龄坪，not striped表明elf文件中還保留著符號(hào)信息以及調(diào)試信息等不影響程序運(yùn)行的內(nèi)容昭雌。
- 查看程序依賴庫(kù)-->ldd
ldd cmdTest
linux-vdso.so.1 => (0x00007ffc8e548000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f0621931000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f0621cf6000)
我們可以看到cmdTest依賴了libc.so等庫(kù)。
- 查看函數(shù)或者全局變量是否存在于elf文件中-->nm
nm命令用于查看elf文件的符號(hào)信息健田。文件編譯出來(lái)之后烛卧，我們可能不知道新增加的函數(shù)或者全局變量是否已經(jīng)成功編譯進(jìn)去。這時(shí)候妓局，我們可以使用nm命令來(lái)查看总放。
例如，查看前面所提到的elf文件有沒(méi)有test函數(shù)好爬，可以用命令：
nm cmdTest | grep test
000000000040052d T test #打印結(jié)果
按照地址順序列出符號(hào)信息：
nm -n cmdTest
w _ITM_deregisterTMCloneTable
w _ITM_registerTMCloneTable
w _Jv_RegisterClasses
w __gmon_start__
U __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5
U printf@@GLIBC_2.2.5
00000000004003e0 T _init
0000000000400440 T _start
0000000000400470 t deregister_tm_clones
00000000004004a0 t register_tm_clones
00000000004004e0 t __do_global_dtors_aux
0000000000400500 t frame_dummy
000000000040052d T test
0000000000400540 T main
0000000000400590 T __libc_csu_init
0000000000400600 T __libc_csu_fini
(列出部分內(nèi)容)
可以看到test函數(shù)的開(kāi)始地址為0x000000000040052d局雄，結(jié)束地址為0x0000000000400540。
- 打印elf文件中的可打印字符串-->strings
例如你在代碼中存儲(chǔ)了一個(gè)版本號(hào)信息存炮，那么即使編譯成elf文件后炬搭，仍然可以通過(guò)strings搜索其中的字符串甚至可以搜索某個(gè).c文件是否編譯在其中：
strings elfFile | grep "someString"
- 查看文件段大小-->size
可以通過(guò)size命令查看各段大序诶臁：
size cmdTest
text data bss dec hex filename
1319 560 8 1887 75f cmdTest
text段：正文段字節(jié)數(shù)大小
data段:包含靜態(tài)變量和已經(jīng)初始化的全局變量的數(shù)據(jù)段字節(jié)數(shù)大小
bss段：存放程序中未初始化的全局變量的字節(jié)數(shù)大小
當(dāng)我們知道各個(gè)段的大小之后，如果有減小程序大小的需求尚蝌，就可以有針對(duì)性的對(duì)elf文件進(jìn)行優(yōu)化處理迎变。
- 為elf文件”瘦身“-->strip
strip用于去掉elf文件中所有的符號(hào)信息：
ls -al cmdTest
-rwxr-xr-x 1 hyb root 9792 Sep 25 20:30 cmdTest #總大小為9792字節(jié)
strip cmdTest
ls -al cmdTest
-rwxr-xr-x 1 hyb root 6248 Sep 25 20:35 cmdTest#strip之后大小為6248字節(jié)
可以看到，“瘦身”之后飘言，大小減少將近三分之一衣形。但是要特別注意的是，“瘦身”之后的elf文件由于沒(méi)有了符號(hào)信息姿鸿，許多調(diào)試命令將無(wú)法正常使用谆吴，出現(xiàn)core dump時(shí)，問(wèn)題也較難定位苛预，因此只建議在正式發(fā)布時(shí)對(duì)其進(jìn)行“瘦身”句狼。
- 查看elf文件信息-->readelf
readelf用于查看elf文件信息，它可以查看各段信息热某，符號(hào)信息等腻菇，下面的例子是查看elf文件頭信息：
readelf -h cmdTest
Magic: 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 #elf文件魔數(shù)字
Class: ELF64 #64位 elf文件
Data: 2's complement, little endian#字節(jié)序?yàn)樾《诵? Version: 1 (current)
OS/ABI: UNIX - System V #
ABI Version: 0
Type: EXEC (Executable file)#目標(biāo)文件類(lèi)型
Machine: Advanced Micro Devices X86-64 #目標(biāo)處理器體系
Version: 0x1
Entry point address: 0x400440 #入口地址
Start of program headers: 64 (bytes into file)
Start of section headers: 4456 (bytes into file)
Flags: 0x0
Size of this header: 64 (bytes)
Size of program headers: 56 (bytes)
Number of program headers: 9
Size of section headers: 64 (bytes)
Number of section headers: 28
Section header string table index: 27
從elf頭信息中，我們可以知道該elf是64位可執(zhí)行文件昔馋，運(yùn)行在x86-64中筹吐，且字節(jié)序?yàn)樾《诵颉Ａ硗饷囟簦覀冞€注意到它的入口地址是0x400440 (_start)丘薛，而不是400540 (main)。也就是說(shuō)邦危，我們的程序運(yùn)行并非從main開(kāi)始洋侨。
- 反匯編指定函數(shù)-->objdump
objdump用于展示elf文件信息，功能較多倦蚪，在此不逐一介紹希坚。有時(shí)候我們需要反匯編來(lái)定位一些問(wèn)題，可以使用命令：
objdump -d cmdTest #反匯編整個(gè)cmdTest程序
但是如果程序較大陵且，那么反匯編時(shí)間將會(huì)變長(zhǎng)裁僧，而且反匯編文件也會(huì)很大米罚。如果我們已經(jīng)知道了問(wèn)題在某個(gè)函數(shù)怔揩，只想反匯編某一個(gè)函數(shù)足丢，怎么處理呢？
我們可以利用前面介紹的nm命令獲取到函數(shù)test的地址脓钾，然后使用下面的方式反匯編：
objdump -d cmdTest --start-address=0x40052d --stop-address=0x400540 ##反匯編指定地址區(qū)間
- 端口占用情況查看-->netstat
我們可能常常會(huì)遇到進(jìn)程第一次啟動(dòng)后，再次啟動(dòng)會(huì)出現(xiàn)端口綁定失敗的問(wèn)題桩警，我們可以通過(guò)netstat命令查看端口占用情況：
netstat -anp | grep 端口號(hào)
- 進(jìn)程狀態(tài)查看-->ps或top
ps命令的用法可以參考ps命令常見(jiàn)實(shí)用用法可训。
top命令實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前進(jìn)程狀態(tài)，最活躍的進(jìn)程顯示在最頂部。
- -core dump文件生成配置-->ulimit -c*
有時(shí)候我們的程序core dump了卻沒(méi)有生成core文件握截，很可能是我們?cè)O(shè)置的問(wèn)題：
ulimit -c #查看core文件配置飞崖，如果結(jié)果為0，程序core dump時(shí)將不會(huì)生成core文件
ulimit -c unlimited #不限制core文件生成大小
ulimit -c 10 #設(shè)置最大生成大小為10kb
調(diào)試神器-->gdb
gdb是一個(gè)強(qiáng)大的調(diào)試工具谨胞，但這里僅介紹兩個(gè)簡(jiǎn)單使用示例固歪。有時(shí)候程序可能已經(jīng)正在運(yùn)行，但是又不能終止它胯努，這時(shí)候仍然可以使用gdb調(diào)試正在運(yùn)行的進(jìn)程：
gdb processFile PID #processFile為進(jìn)程文件牢裳，pid為進(jìn)程id，可通過(guò)ps命令查找到
有時(shí)候程序可能core dump了叶沛，但是系統(tǒng)還留給了我們一個(gè)禮物--core文件蒲讯。在core文件生成配置完成之后，運(yùn)行cmdTest程序灰署，產(chǎn)生core文件判帮。我們可以用下面的方法通過(guò)core文件定位出錯(cuò)位置：
gdb cmdTest core #cmdTest為進(jìn)程文件，core為生成的core文件
Core was generated by `./cmdTest'.
Program terminated with signal SIGFPE, Arithmetic exception.
#0 0x00000000004004fb in test (a=10, b=0) at cmdTest.c:4
4 return a/b;
(gdb)bt
#0 0x00000000004004fb in test (a=10, b=0) at cmdTest.c:4
#1 0x000000000040052c in main (argc=1, argv=0x7ffca9536d38) at cmdTest.c:10
(gdb)
輸入bt后溉箕，就可以看到調(diào)用棧了,出錯(cuò)位置在test函數(shù)晦墙，cmdTest.c的第4行。
- 定位crash問(wèn)題-->addr2line
有時(shí)候程序崩潰了但不幸沒(méi)有生成core文件约巷，是不是就完全沒(méi)有辦法了呢偎痛？還是cmdTest的例子。運(yùn)行完cmdTest之后独郎，我們通過(guò)dmesg命令可以獲取到以下內(nèi)容
[27153070.538380] traps: cmdTest[2836] trap divide error ip:40053b sp:7ffc230d9280 error:0 in cmdTest[400000+1000]
該信息記錄了cmdTest運(yùn)行出錯(cuò)的基本原因（divide error）和出錯(cuò)位置（40053b）,我們使用addr2line命令獲取出錯(cuò)具體行號(hào)：
addr2line -e cmdTest 40053b
/home/hyb/practice/cmdTest.c:4
可以看到addr2line命令將地址(40053b)翻譯成了文件名(cmdTest.c)和行號(hào)(4)踩麦，確定了出錯(cuò)位置。
總結(jié)
本文對(duì)以上命令僅介紹其經(jīng)典使用氓癌，這些命令都還有其他一些有幫助的用法谓谦，但由于篇幅有限，不在此介紹贪婉，更多使用方法可以通過(guò)man 命令名的方式去了解反粥。
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文章參考微信公眾號(hào)[編程珠璣]
