coredump-diagnose

name	coredump_diagnose
description	面向 Linux 用户态 coredump（core 文件）的结构化诊断技能。适用于进程崩溃、SIGSEGV/SIGBUS/SIGABRT/SIGFPE、空指针、栈溢出、内存破坏、总线错误、除零、Python+C 混合栈等场景；当用户提到 core、coredump、gdb 分析崩溃、段错误、总线错误、生成 core、应用转储时应触发。依赖系统已安装 GNU gdb。

Coredump 诊断

目标

在最短路径内完成 core 可用性校验、全量信息采集与场景归类（含 SIGBUS 等与 SIGSEGV 不同的分支），并按场景下钻给出可验证的崩溃链与根因假设；输出统一的报告日志路径（绝对路径）便于归档与自动化。

技能目录结构

coredump_diagnose
├── scripts
│   ├── pre_check.sh
│   ├── collect_and_classify.sh
│   ├── analyze_nullptr.sh
│   ├── analyze_stack_overflow.sh
│   ├── analyze_memory_corrupt.sh
│   ├── analyze_sigbus.sh
│   ├── analyze_abort.sh
│   └── analyze_divzero.sh
└── SKILL.md

以下命令默认在技能根目录 coredump_diagnose 下执行（或把路径写成仓库内的绝对路径）。

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总流程（四阶段）

1. 第一阶段：前置环境检查与二进制发现（pre_check.sh）
2. 第二阶段：信息收集与场景指纹归类（collect_and_classify.sh）
3. 第三阶段：按场景深度下钻（analyze_*.sh）
4. 第四阶段：反思与交叉验证 → 输出根因分析结论

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第一阶段：前置环境检查

检查内容

项	说明
GDB 可用性	验证系统是否安装 gdb，无则无法继续
Core 合法性	coredump 是否存在、可读
二进制发现与校验	支持 --binary 手动指定；未指定时从 core 头信息尝试提取可执行路径，并校验存在、可读
调试符号	粗查是否含 -g 调试信息，无符号时提示行号可能缺失

脚本执行命令

bash ./scripts/pre_check.sh --core <coredump 文件路径> [--binary <崩溃程序绝对路径>]

产出

• 终端打印 CORE_PATH、BINARY_PATH（绝对路径，可直接复制给后续脚本）
• 自动发现的二进制路径会缓存在 /tmp/.coredump_auto_bin.tmp（供同一会话逻辑使用）

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第二阶段：信息收集及分类

采集内容（写入报告日志）

• 程序与信号：终止原因、系统信号、崩溃地址
• 完整 C 层调用栈：栈帧关系、bt full、局部变量与函数入参
• 寄存器：通用寄存器与 PC 现场
• 反汇编：崩溃指令前后汇编，辅助指令级定位
• 内存映射：堆、栈、共享库范围，用于判断地址是否合法
• 全线程：各线程状态与栈，排查并发问题
• Python 增强（可选）：自动尝试 py-bt、py-locals（需 python3-dbg / python3-debuginfo 等，失败会降级提示）

脚本执行命令

bash ./scripts/collect_and_classify.sh \
  --core "<前置检查输出的 CORE_PATH>" \
  --binary "<前置检查输出的 BINARY_PATH>"

GDB 调用约定（与脚本实现一致）

collect_and_classify.sh 与各 analyze_*.sh 使用 gdb --quiet --batch -x <临时脚本>：命令写入临时文件，避免部分环境下 --batch 从 stdin 读命令不稳定；小节标题用 Python gdb.write。会话输出由 shell 重定向 写入报告日志（不在 GDB 内 set logging 与重定向混用）。

产出说明

产出	说明
报告日志	/tmp/core_diag/collect_and_classify_<时间戳>.log（自动 mkdir -p /tmp/core_diag）
摘要	场景分类与「下一步推荐命令」经 tee 追加到同一日志；终端打印摘要并输出 报告日志绝对路径:（realpath）

场景指纹 → 归属（本步自动分类）

条件（基于 GDB 日志解析）	场景	下一步脚本
SIGSEGV 且故障地址为 0x0	空指针	analyze_nullptr.sh
SIGSEGV 且栈深度 > 50	栈溢出	analyze_stack_overflow.sh
SIGSEGV 且非 0x0 的非法地址	内存破坏/野指针/越界	analyze_memory_corrupt.sh
SIGBUS（且未落入空指针/深栈分支）	总线错误	analyze_sigbus.sh
SIGABRT	主动终止/堆损坏/异常	analyze_abort.sh
SIGFPE	算术异常（如除零）	analyze_divzero.sh
SIGILL / SIGSYS / SIGXCPU / SIGXFSZ 等	少见信号（other）	无专项；通读收集日志人工分析
其余未列信号	unknown	人工研判

路径提示：collect_and_classify.sh 内嵌的下一步示例可能为 ./skills/...；实际执行请统一使用 bash ./scripts/analyze_*.sh（在技能根目录下）或仓库内绝对路径。

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第三阶段：按场景深度下钻

原则：先验证「现象与信号是否一致」，再解释「地址/栈为何指向该场景」，最后界定「需代码侧补证的部分」。
各 analyze_*.sh 的报告日志为 /tmp/core_diag/analyze_<场景>_<时间戳>.log，结束前终端打印 报告日志绝对路径:。

场景 1：空指针访问（analyze_nullptr.sh）

脚本执行命令

bash ./scripts/analyze_nullptr.sh \
  --core "<CORE_PATH>" \
  --binary "<BINARY_PATH>"

方法论

在崩溃栈顶帧（Frame 0）对齐源码与变量，确认触发访问的指针名及对应代码行。结合 disas 区分本次段错误是由读还是写访问触发，避免误判为「仅读」或「仅写」类问题。沿调用栈向上追踪该指针的来源，区分函数入参、未初始化局部变量、全局或静态对象被置空等路径。最后将 GDB 结论映射回源码，标出缺少非空校验或错误分支未覆盖的位置，作为修复与单测依据。

判定标准：SIGSEGV，且崩溃时访问地址为 0x0。

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场景 2：栈溢出（analyze_stack_overflow.sh）

脚本执行命令

bash ./scripts/analyze_stack_overflow.sh \
  --core "<CORE_PATH>" \
  --binary "<BINARY_PATH>"

方法论

结合浅层与深层栈片段（如 bt 20 / bt -20）观察栈深度与是否存在同一符号反复出现的递归模式。在栈顶帧检查 info locals，识别过大的栈上数组或结构体导致栈帧耗尽。若为递归，重点审查终止条件与边界输入，解释为何未能正常退出。同时保留对栈越界写的怀疑：异常深的栈或损坏的返回地址可能与此相关，需对照源码与反汇编排除。

判定标准：SIGSEGV，且第一步分类中栈层数 > 50，或日志与源码共同指向超大栈上对象/深度递归。

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场景 3：内存破坏 / 野指针 / 越界访问（analyze_memory_corrupt.sh）

脚本执行命令

bash ./scripts/analyze_memory_corrupt.sh \
  --core "<CORE_PATH>" \
  --binary "<BINARY_PATH>"

方法论

将崩溃地址与 info proc mappings 对照，判断其落在堆、栈、映射库还是未映射区，区分「合法区域内的非法访问」与「完全野地址」。在 x86_64 上结合 RDI/RSI/RDX 等参数寄存器及其指向内存的转储，判断数据是否像已释放、未初始化或垃圾值。用带机器码的反汇编锁定具体访存指令，推断非法地址是在本条指令形成还是更早被写坏。最后从时间顺序上优先怀疑崩溃前最近的写操作，排查越界、UAF、双重释放与未初始化指针等典型根因。

判定标准：SIGSEGV，且访问地址非 0x0，常见为随机值、已释放堆块附近或明显非法区间。

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场景 4：程序主动终止（analyze_abort.sh）

脚本执行命令

bash ./scripts/analyze_abort.sh \
  --core "<CORE_PATH>" \
  --binary "<BINARY_PATH>"

方法论

从完整栈与多线程栈中区分三类典型路径：malloc/free 路径上的堆损坏（如 malloc_printerr、__libc_message）、C++ 异常路径（如 __cxa_throw、未捕获异常）以及显式 abort/断言失败。若为堆问题，集中审计近期分配释放配对、越界写堆块元数据、double free 等。若为 C++ 异常，尽量定位异常类型与抛出栈，并检查是否缺少 catch 或在析构中二次抛掷。结合业务逻辑确认 abort() 或断言的触发条件是否与配置、输入或资源失败一致。

判定标准：SIGABRT，且栈上常出现 __GI_abort、__libc_message、__cxa_throw 等特征符号（以实际日志为准）。

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场景 5：算术错误 / 除零（analyze_divzero.sh）

脚本执行命令

bash ./scripts/analyze_divzero.sh \
  --core "<CORE_PATH>" \
  --binary "<BINARY_PATH>"

方法论

在崩溃点附近反汇编中定位 div/idiv 及与之相关的数据移动，确认哪个寄存器或内存槽位作为除数。对照 info registers 与 info locals，核实除数是否为 0，并区分整型除零与取模 % 触发的 SIGFPE。沿数据流向上追问 0 的来源，区分计算溢出、默认值未改写、外部参数未校验等。修复上除崩溃点旁加判断外，更建议在数据入口或不变量处保证除数非零，并补充回归用例覆盖边界。

判定标准：SIGFPE，且崩溃点对应除法或取模，除数为 0。

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场景 6：总线错误（analyze_sigbus.sh）

脚本执行命令

bash ./scripts/analyze_sigbus.sh \
  --core "<CORE_PATH>" \
  --binary "<BINARY_PATH>"

方法论

SIGBUS 与 SIGSEGV 的区分要点：总线错误往往是 CPU/内核对本次访存请求的拒绝（对齐、映射后端失效等），不仅限于「页内合法但权限错」这类典型段错误语义。生产环境中常见两类：一是 ARM 等架构下的未对齐访问；二是 mmap 映射文件被截断、删除或磁盘空间耗尽 导致映射区访问失效。排查时应 先确认运行架构与对齐约束，再对照 info proc mappings 将崩溃地址与 文件映射（含 MAP_SHARED）、匿名映射关联，并回溯业务侧 大文件 IO / mmap 路径。在排除对齐与映射类问题后，再考虑 物理内存异常、内核/驱动 等更底层原因。

判定标准：SIGBUS（第一步分类为 sigbus），且日志与反汇编、映射共同指向 对齐或映射/文件后端 相关问题（以实际采集为准）。

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第三阶段产出要求

• 每个子场景日志内应具备：栈证据、寄存器/反汇编证据、与场景判定的一致性说明
• 明确列出需对照源码的待证命题（例如「某指针在何分支被置空」）

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第四阶段：反思与交叉验证

目标：避免「单条栈或单次信号」定根因，确保结论可反驳、可补证。

4.1 反思方法论

• 区分 症状（信号、崩溃地址）、机制（哪条指令、哪段内存）、根因（代码路径、生命周期、并发假设）；勿将症状直接写成根因。
• 质疑当前主场景：例如「看似野指针是否实为截断后的空指针」「SIGABRT 是否为 OOM/abort 钩子而非堆损坏」。
• 证据不足时显式保留不确定性，列出「待补证据」（符号包、复现条件、同版本二进制）。

4.2 交叉验证方法论

• 信号 ↔ 栈：SIGSEGV 的地址与 maps 是否一致；SIGBUS 是否与未对齐、文件映射截断/mmap 路径一致；SIGABRT 是否真来自断言/堆检查。
• 多线程：thread apply all bt 是否与单线程假设矛盾。
• 构建信息：无调试符号时，结论置信度降级，并建议 -g 重编或安装 debuginfo。
• 独立源：若仅有 GDB 输出，建议补充同一崩溃点的应用日志、系统日志（时间对齐）。

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第五阶段：输出根因分析结论

按以下模板输出最终结论；缺失项标注 待补证据。

## 用户态 Coredump 根因分析结论

### 1) 基本信息
- 崩溃进程：<名称 / PID 若可知>
- Core 文件：<路径>
- 分析二进制：<路径>（是否与 core 匹配：是/否/待核实）
- 报告日志：<collect / analyze 的 /tmp/core_diag/*.log 绝对路径>

### 2) 崩溃事件链（Crash Chain，按时间/因果而非诊断步骤）
- C0：<加载/启动/输入 若可知>
- C1：<首次异常条件，如空指针解引用、除数为 0>
- C2：<信号与现场，如 SIGSEGV @0x0>
- C3：<若涉及库/线程，扩大影响或二次失败>

### 3) 根因链（Causal Chain）
- 直接原因：<例如对空指针解引用>
- 中间机制：<例如未校验返回值即解引用>
- 深层原因：<例如错误分支未覆盖、并发下对象已释放>
- 触发条件：<输入/配置/竞态/特定构建>

### 4) 证据清单（支持 / 反证）
- 支持证据：
  - <GDB 日志片段：信号、Frame 0、地址>
  - <反汇编或寄存器与结论一致处>
- 反证与排除：
  - <已排除场景 + 理由，如非栈溢出因栈深度正常>

### 5) 结论置信度
- 置信等级：<高/中/低>
- 置信依据：<符号是否齐全、是否可复现、是否多源一致>

### 6) 修复与预防
- 即时修复：<代码/配置层建议>
- 长期治理：<静态检查、Review 点、测试用例、监控探针>
- 验证方式：<复现步骤关闭后应观察到何现象>

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约束与提示

• 本技能针对 用户态 core + GNU gdb；内核 vmcore 请使用专用 crash/vmcore 流程。
• 无 --output：所有报告均落在 /tmp/core_diag/，文件名含脚本名与时间戳；以终端打印的 realpath 为准归档。
• 各分析脚本已统一为 -x 临时脚本；若某环境仍有异常，检查 GDB 版本 与 core/可执行文件路径是否匹配。