Linux Debugging（八）： core真的那么难以追踪吗？

本周遇到了好几个core都很有典型性。在这里和大家分享下。

相信有过Linux编程经验的人，肯定都遇到过。感觉周围人很多对core有天然的恐惧感，尤其对刚入行不久的同学来说。当然了，也有工作好几年看到core也束手无策的。今天就分析一下，core，其实大部分都是很容易解决的。如果一个core很难以复现，那么说明还是很复杂的，算是Corner case，可能需要很长时间，脑子里要有很好的运行时状态才可以（阅读源码，学习的是逻辑；将源码对应到运行时的状态，分析一些状态机的转换，再去分析可能会发生的情况）。相信前几篇文章会对这种Corner case的分析与解决打下比较好的基础。

相反，那种每次必现，或者复现比率非常高的case，是非常容易解决的。

多线程必然出core？

如果是你新加入的代码引入的core，实际上非常容易解决的，简单的对比一下修改的diff，然后看一下是否有比较低级的错误。如果发现不了，看是否是多线程的问题？单线程如果没有出core，改成多线程就出core，那么就说明多线程竞争某些变量了：同时修改某些变量导致出问题。这个时候你可能第一反应会加锁。我本人非常反感加锁；即使你加锁的粒度很小，作用域也够小，但是只要是加锁，就代表有阻塞，就代表维护起来会很麻烦。这些共享变量真的那么值得加锁吗？可否换成局部变量？如果他是一块动态内存，为了调用某个接口时不要频繁申请释放内存（比如这个接口每秒几千次的调用），那么初始化时候申请一块内存是绝对合理的：请把它设置为线程变量吧。每个线程初始化时候申请这块内存。

当然了你如果实现的是一个框架或者架构调用的接口，这个接口要做到线程安全的。那么看起来你并不能控制这个线程什么时候启动；线程数目会是多少个，那么就没有办法了吗？

实际上，方法有很多，比如，你可以在一个map中维护一个“线程”变量的对应关系

__gnu_cxx::hash_map< pid_t, void *> thread_data_map;
void * thread_buffer;
std::map<pid_t, void *>::iterator it;
lock
it = thread_data_map.find(pid);
if (it == thread_data_map.end()) {
    //init "thread data"
    thread_data_map[pid] = create_buffer();
} else {
    thread_buffer = it->second;
}
unlock

这里不得不使用了一个锁。实际上由于线程数是有限的，因此这个效率还好。我本周实现了一个qps可以达到2000+的在线应用，基本上锁的代价在整个的call stack中可以忽略不计。

当然了，比较好的框架可能会提供OnThreadInit这种接口，那么在这边申请线程变量吧:

int pthread_setspecific (pthread_key_t key, const void *value);

在实现逻辑的函数获取该变量即可：

void *pthread_getspecific (pthread_key_t key);

什么时候要使用线程变量？看多线程下是否对该变量有写操作，如果有就要申请线程变量（或者加锁），否则必然出core。

不要给自己埋下一个坑：

今天一个同学的core看起来是做了一个“优化”，节省了申请变量的时间。

void init() {
    my_struct * some_var;
    ...
    some_var->res = new some_res;
    some_var->res->set_value1(some_common_value1);
    some_var->res->set_value2(some_common_value2);
}
 
void * thread_func(my_struct * some_var) {
 
    some_var->res->set_value3(value_3);
   ...
}

set_value3就是一个出core的原因。这个也是一个典型的多线程必然出core的case。实际上，res没必要提前申请吧。把它改成一个局部变量，性能几乎没有的损耗。当然了，如果这个资源很大，那么就当成线程变量吧。

那么如何分析core？

实际上，上述的场景出现的core如果仅从core本身，可能一时不好排查问题出在哪里；而且core的位置可能还不一样，不可避免的出现替罪羊；比如调用第三方的模块，实际上是自己的全局变量导致到了第三方的调用栈时出core了。因此一定要排查自己的处理是否正确。

确定调用的接口是否线程安全；如果是你的同事，你得确定他说的是对的。就像今天又另外的一个core，调用者坚称他写的是线程安全的，仿佛不是线程安全的就像是代码写的不好似得；最后排查出他写的代码不是线程安全时，他问你什么是线程安全的。

那么回答一下，如何分析core？

首先了解清楚core出现的应用场景，比如长句子处理会有core；多线程处理会有core；特殊字符会有core；这个QA会给你一个比较清楚的说明。然后通过core的call stack去大概确定大概的源码位置。

源码面前，了无秘密。

你读源码，它展现的是逻辑；但是你脑中，要有个runtime的运行时调用栈，多线程的调度；天马行空。

当然了，还是解决不了，开始从core得到更详细的信息吧！看看调用栈的参数是什么，切换一个线程看看其他的几个线程的frame是什么。

还解决不了？

那么它是Corner case，只要把应用在core后立即启动就行了。记得EMC有个bug的选项是unable to root cause, 形容的很贴切。同时不要忘记自我安慰：码的码多了，肯定有bug，谁能保证服务100%呢？