01 - fopen、popen 引起 Segmentation fault

2019年7月23日 302次阅读 来源: 独孤小毛驴

问题现象描述：

  1. 使用 fopen, popen 时：received signal SIGSEGV, Segmentation fault。内部可能调用了 malloc

  2. 使用 fopen 时：（fopen Segmentation fault）

Thread 1 "./***_app" received signal SIGSEGV, Segmentation fault.  
_int_malloc (av=av@entry=0x7ffff71a0b20 <main_arena>,  
bytes=bytes@entry=552) at malloc.c:3516
3516      malloc.c: No such file or directory.
(gdb) bt
  #0  _int_malloc (av=av@entry=0x7ffff71a0b20 <main_arena>, bytes=bytes@entry=552) at malloc.c:3516
  #1  0x00007ffff6e60184 in __GI___libc_malloc (bytes=552) at malloc.c:2913
  #2  0x00007ffff6e49cdd in __fopen_internal (filename=0x6990f0 "./conf/moniter.conf", mode=0x467374 "r", is32=1) at iofopen.c:69
  1. memory corruption:
  *** Error in `./***_app': malloc(): memory corruption: >0x0000000001bac6c0 ***
  ======= Backtrace: =========
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x777e5)[0x7f4c4e6be7e5]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x8213e)[0x7f4c4e6c913e]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_malloc+0x54)[0x7f4c4e6cb184]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x6dcdd)[0x7f4c4e6b4cdd]
  ./***_app[0x4269d3]
  ./***_app[0x428e79]
  ./***_app[0x42c386]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x354b0)[0x7f4c4e67c4b0]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(nanosleep+0x2d)[0x7f4c4e71330d]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(sleep+0x2a)[0x7f4c4e71325a]
  ./***_app[0x406106]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf0)[0x7f4c4e667830]
  ./***_app[0x4056c9]
  ======= Memory map: ========  
   00400000-00497000 r-xp 00000000 08:02 37464  
   /root/working/.../.../.../.../***_app
   00697000-00698000 r--p 00097000 08:02 37464                         
   /root/working/.../.../.../.../***_app
   00698000-00699000 rw-p 00098000 08:02 37464   
   /root/working/.../.../.../.../***_app 
   00699000-0069a000 rw-p 00000000 00:00 0   
   01b7a000-01bec000 rw-p 00000000 00:00 0                                   
   [heap]
  1. 问题复现的位置可能会发生变动。但都涉及到了内存分配，如 fopen,
    popen 的内部实现调用了内存分配函数。

调试分析：

  1. 检查 fopen 的文件路径是否存在，文件若存在，检查文件的权限，参考【1】，已排除该可能。
  2. 检查内存误操作：
§ 内存重复释放，出现double free时，通常是由于这种情况所致。
§ 内存泄露，分配的内存忘了释放。
§ 内存越界使用，使用了不该使用的内存。
§ 使用了无效指针。
§ 空指针，对一个空指针进行操作。
  1. 像是 fopen，popen 或者是其他内部含有 malloc 等内存分配函数的函数，导致 Segmentation fault，或者是 malloc memory corruption，一般问题都不在 fopen ,和 popen 本身。而在与在他们之前（时间或空间）的操作，对内存作了以上5种误操作中的一种。导致破坏了堆中的内存分配信息数据，特别是动态分配的内存块的内存信息 数据，因为操作系统在分配和释放内存块时需要访问该数据。这里请重点参看：【6】 其作者的分析可谓十分到位，一针见血，看了犹如醍醐灌顶。

问题原因：

多线程中某一动态分配的对象同时被两个线程使用，管理线程释放对象
时，理应判断该对象是否在而另一工作线程中有效。而我却在管理线程
中，把对该对象的释放操作，放在了判断语句的外面，导致执行了删除
正在使用的对象的操作，gdb调试中，在delete的位置挂住。

解决方案：

  1. 先通过日志定位问题的大致位置（可用valgrind作辅助分析，参考【7】）。使用排除法分析，排除不可能出错的步骤，然后gdb进入线程单步调试，gdb 参考【9】。

  2. 发现 delete 一块内存的时候挂起，而这块内存在其他线程中使用，内
    存指向的结构体中还有包含其他分配内存的指针。这就是问题的所在。
    所以，将删除内存的操作放在 if 条件判断中，只删除其他线程不使用的
    内存。

  3. 单步调试虽然累，但是一点要耐心，理清自己的代码逻辑，特别是要
    留意gdb的backtrace和valgrind的报错信息，这会让你排除大部分无关
    项，直捣黄龙附近。

参考文章：

[0]. https://blog.csdn.net/slvher/article/details/9144161
[1]. https://www.cnblogs.com/YuNanlong/p/8896429.html
[2]. http://www.lazylab.org/204/linux/glibc-detected-malloc-memory-corruption-0x0916c100-error/
[3]. https://blog.csdn.net/tommy_lgj/article/details/2790452
[4]. https://blog.csdn.net/icycode/article/details/49645725
[5]. https://blog.csdn.net/XuLujunCSDN/article/details/71191550
[6]. https://blog.csdn.net/wangyunqian6/article/details/48931835
[7]. https://blog.csdn.net/miss_acha/article/details/19839715
[8]. https://www.oschina.net/translate/valgrind-is-not-a-leak-checker
[9]. https://blog.csdn.net/weiyuefei/article/details/52374285

参考样张

【2】：

***glibc detected*** malloc(): memory corruption: 0x0916c100 *** error     
Memory corruption error comes when you are doing something on memory which is not available.
Like Writing,Reading and freeing.
Some common examples are
        ○ Reading/writing to memory out of the bounds of a dynamically allocated array
        ○ Attempting to write a memory which was never allocated
        ○ Attempting to free a memory already freed
        ○ Writing to a freed memory
        ○ Writing to an unallocated memory
Fix:
        ○ Check the above common mistakes
        ○ Check all malloc() expressions in your code
        ○ Check if data is copied to an allocated memory whose allocated length is less than data(ex. in memcpy() statements)
        ○ This error usually comes while allocating memory to arrays like
            pointer = (char *) malloc(strlen(Array_B));
        the above statement overflows by 1 byte. You should use-
            pointer = (char *) malloc(strlen(Array_B)+1);
        to avoid any memory corruptions.
    原文作者：独孤小毛驴
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/4d877f98a8c4
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