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GDB调试技术(二)

2017年12月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4544字 ⁄ 字号 评论关闭

1)恢复程序运行和单步调试

当程序被停住了,你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束,或下一个断点到来。也可以使用stepnext命令单步跟踪程序。

continue [ignore-count]

c [ignore-count]

fg [ignore-count]

恢复程序运行,直到程序结束,或是下一个断点到来。ignore-count表示忽略其后的断点次数。continuecfg三个命令都是一样的意思。

step <count>

单步跟踪,如果有函数调用,他会进入该函数。进入函数的前提是,此函数被编译有debug信息。很像VC等工具中的step in。后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加表示执行后面的count条指令,然后再停住。

next <count>

同样单步跟踪,如果有函数调用,他不会进入该函数。很像VC等工具中的step
over
。后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加表示执行后面的count条指令,然后再停住。

set step-mode

set step-mode on

打开step-mode模式,于是,在进行单步跟踪时,程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码。

set step-mod off

关闭step-mode模式。

finish

运行程序,直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。

until
u

当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时,这个命令可以运行程序直到退出循环体。

stepi
si

nexti
ni

单步跟踪一条机器指令!一条程序代码有可能由数条机器指令完成,stepinexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i
$pc”
,当运行完这个命令后,单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令(也就是汇编代码)

2)信号(Signals

信号是一种软中断,是一种处理异步事件的方法。一般来说,操作系统都支持许多信号。尤其是UNIX,比较重要应用程序一般都会处理信号。UNIX定义了许多信号,比如SIGINT表示中断字符信号,也就是Ctrl+C的信号,SIGBUS表示硬件故障的信号;SIGCHLD表示子进程状态改变信号;SIGKILL表示终止程序运行的信号,等等。信号量编程是UNIX下非常重要的一种技术。

GDB有能力在你调试程序的时候处理任何一种信号,你可以告诉GDB需要处理哪一种信号。你可以要求GDB收到你所指定的信号时,马上停住正在运行的程序,以供你进行调试。你可以用GDBhandle命令来完成这一功能。

handle <signal> <keywords...>

在GDB中定义一个信号处理。信号<signal>可以以SIG开头或不以SIG开头,可以用定义一个要处理信号的范围(如:SIGIO-SIGKILL,表示处理从SIGIO信号到SIGKILL的信号,其中包括SIGIOSIGIOTSIGKILL三个信号),也可以使用关键字all来标明要处理所有的信号。一旦被调试的程序接收到信号,运行程序马上会被GDB停住,以供调试。其<keywords>可以是以下几种关键字的一个或多个。

nostop

当被调试的程序收到信号时,GDB不会停住程序的运行,但会打出消息告诉你收到这种信号。

stop

当被调试的程序收到信号时,GDB会停住你的程序。

print

当被调试的程序收到信号时,GDB会显示出一条信息。

noprint

当被调试的程序收到信号时,GDB不会告诉你收到信号的信息。

pass

noignore

当被调试的程序收到信号时,GDB不处理信号。这表示,GDB会把这个信号交给被调试程序处理。

nopass

ignore

当被调试的程序收到信号时,GDB不会让被调试程序来处理这个信号。

info signals

info handle

查看有哪些信号在被GDB检测中。

3)线程(Thread Stops

如果你程序是多线程的话,你可以定义你的断点是否在所有的线程上,或是在某个特定的线程。GDB很容易帮你完成这一工作。

break <linespec> thread <threadno>

break <linespec> thread <threadno> if ...

linespec指定了断点设置在的源程序的行号。threadno指定了线程的ID,注意,这个IDGDB分配的,你可以通过“info threads”命令来查看正在运行程序中的线程信息。如果你不指定thread
<threadno>
则表示你的断点设在所有线程上面。你还可以为某线程指定断点条件。如:

(gdb) break frik.c:13 thread 28 if bartab > lim

当你的程序被GDB停住时,所有的运行线程都会被停住。这方便你你查看运行程序的总体情况。而在你恢复程序运行时,

所有的线程也会被恢复运行。那怕是主进程在被单步调试时。

A、查看栈信息

当程序被停住了,你需要做的第一件事就是查看程序是在哪里停住的。当你的程序调用了一个函数,函数的地址,函数参数,函数内的局部变量都会被压入“Stack)中。你可以用GDB命令来查看当前的栈中的信息。

下面是一些查看函数调用栈信息的GDB命令:

backtrace

bt

打印当前的函数调用栈的所有信息。如:

(gdb) bt

#0 func (n=250) at tst.c:6

#1 0x08048524 in main (argc=1, argv=0xbffff674) at tst.c:30

#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6

从上可以看出函数的调用栈信息:__libc_start_main --> main() --> func()

backtrace <n>

bt <n>

n是一个正整数,表示只打印栈顶上n层的栈信息。

backtrace <-n>

bt <-n>

-n表一个负整数,表示只打印栈底下n层的栈信息。

如果你要查看某一层的信息,你需要在切换当前的栈,一般来说,程序停止时,最顶层的栈就是当前栈,如果你要查看

栈下面层的详细信息,首先要做的是切换当前栈。

frame <n>

f <n>

n是一个从0开始的整数,是栈中的层编号。比如:frame
0
,表示栈顶,frame 1,表示栈的第二层。

up <n>

表示向栈的上面移动n层,可以不打n,表示向上移动一层。

down <n>

表示向栈的下面移动n层,可以不打n,表示向下移动一层。

上面的命令,都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息。你可以使用这三个命令:

select-frame <n>
对应于 frame
命令。

up-silently <n>
对应于 up
命令。

down-silently <n>
对应于 down
命令。

查看当前栈层的信息,你可以用以下GDB命令:

frame
f

会打印出这些信息:栈的层编号,当前的函数名,函数参数值,函数所在文件及行号,函数执行到的语句。

info frame

info f

这个命令会打印出更为详细的当前栈层的信息,只不过,大多数都是运行时的内内地址。比如:函数地址,调用函数的地址,被调用函数的地址,目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地址等等。如:

(gdb) info f

Stack level 0, frame at 0xbffff5d4:

eip = 0x804845d in func (tst.c:6); saved eip 0x8048524

called by frame at 0xbffff60c

source language c.

Arglist at 0xbffff5d4, args: n=250

Locals at 0xbffff5d4, Previous frame''s sp is 0x0

Saved registers:

ebp at 0xbffff5d4, eip at 0xbffff5d8

info args

打印出当前函数的参数名及其值。

info locals

打印出当前函数中所有局部变量及其值。

info catch

打印出当前的函数中的异常处理信息。

C、产生信号量

使用singal命令,可以产生一个信号量给被调试的程序。如:中断信号Ctrl+C。这非常方便于程序的调试,可以在程序运行的任意位置设置断点,并在该断点用GDB产生一个信号量,这种精确地在某处产生信号非常有利程序的调试。

语法是:signal <singal>UNIX的系统信号量通常从115。所以<singal>取值也在这个范围。

single命令和shellkill命令不同,系统的kill命令发信号给被调试程序时,是由GDB截获的,而single命令所发出一信号则是直接发给被调试程序的。

D、强制函数返回

如果你的调试断点在某个函数中,并还有语句没有执行完。你可以使用return命令强制函数忽略还没有执行的语句并返回。

return

return <expression>

使用return命令取消当前函数的执行,并立即返回,如果指定了<expression>,那么该表达式的值会被认作函数的返回值。

E、强制调用函数

call <expr>

表达式中可以一是函数,以此达到强制调用函数的目的。并显示函数的返回值,如果函数返回值是void,那么就不显示。

另一个相似的命令也可以完成这一功能——printprint后面可以跟表达式,所以也可以用他来调用函数,printcall的不同是,如果函数返回voidcall则不显示,print则显示函数返回值,并把该值存入历史数据中。

F、在不同语言中使用GDB

GDB支持下列语言:C, C++, Fortran, PASCAL, Java, Chill, assembly,
Modula-2。一般说来,GDB会根据你所调试

的程序来确定当然的调试语言,比如:发现文件名后缀为“.c”的,GDB会认为是C程序。文件名后缀为“.C,
.cc, .cp,.cpp, .cxx, .c++”
的,GDB会认为是C++程序。而后缀是“.f, .F”的,GDB会认为是Fortran程序,还有,后缀为如果是“.s,
.S”
的会认为是汇编语言。

也就是说,GDB会根据你所调试的程序的语言,来设置自己的语言环境,并让GDB的命令跟着语言环境的改变而改变。比如一些GDB命令需要用到表达式或变量时,这些表达式或变量的语法,完全是根据当前的语言环境而改变的。例如C/C++中对指针的语法是*p,而在Modula-2中则是p^。并且,如果你当前的程序是由几种不同语言一同编译成的,那到在调试过程中,GDB也能根据不同的语言自动地切换语言环境。这种跟着语言环境而改变的功能,真是体贴开发人员的一种设计。

下面是几个相关于GDB语言环境的命令:

show language

查看当前的语言环境。如果GDB不能识为你所调试的编程语言,那么,C语言被认为是默认的环境。

info frame

查看当前函数的程序语言。

info source

查看当前文件的程序语言。

如果GDB没有检测出当前的程序语言,那么你也可以手动设置当前的程序语言。使用set language命令即可做到。

当set language命令后什么也不跟的话,你可以查看GDB所支持的语言种类:

(gdb) set language

 

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