GDB調(diào)試的三種方式: 1. 目標(biāo)板直接使用GDB進(jìn)行調(diào)試。 2. 目標(biāo)板使用gdbserver,主機(jī)使用xxx-linux-gdb作為客戶端。 3. 目標(biāo)板使用ulimit -c unlimited,生成core文件;然后主機(jī)使用xxx-linux-gdb ./test ./core。 Brendan Gregg關(guān)于gdb介紹《gdb Debugging Full Example (Tutorial): ncurses》。 1. gdb調(diào)試構(gòu)造測(cè)試程序如下main.c和sum.c如下: main.c:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> extern int sum(int value); struct inout { int value; int result; }; int main(int argc, char * argv[]) { struct inout * io = (struct inout * ) malloc(sizeof(struct inout)); if (NULL == io) { printf('Malloc failed.\n'); return -1; } if (argc != 2) { printf('Wrong para!\n'); return -1; } io -> value = *argv[1] - '0'; io -> result = sum(io -> value); printf('Your enter: %d, result:%d\n', io -> value, io -> result); return 0; } sum.c: int sum(int value) { int result = 0; int i = 0; for (i = 0; i < value; i++) result += (i + 1); return result; } 然后gcc main.c sum.c -o main -g, 得到main可執(zhí)行文件. 下面介紹了gdb大部分功能,1.1 設(shè)置斷點(diǎn)以及 1.3顯示棧幀是常用功能;調(diào)試過(guò)程中可以需要1.6 單步執(zhí)行,并且1.4 顯示變量、1.5顯示寄存器、1.8 監(jiān)視點(diǎn)、1.9 改變變量的值。 如果進(jìn)程已經(jīng)運(yùn)行中,需要1.11 attach到進(jìn)程,或者1.10 生成轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件進(jìn)行分析。當(dāng)然為了提高效率可以自定義1.13 初始化文件。 1.1 設(shè)置斷點(diǎn)設(shè)置斷點(diǎn)可以通過(guò)b或者break設(shè)置斷點(diǎn),斷點(diǎn)的設(shè)置可以通過(guò)函數(shù)名、行號(hào)、文件名+函數(shù)名、文件名+行號(hào)以及偏移量、地址等進(jìn)行設(shè)置。 格式為:
查看斷點(diǎn),通過(guò)info break查看斷點(diǎn)列表。 刪除斷點(diǎn)通過(guò)命令包括:
斷點(diǎn)還可以條件斷住
如下可以看出,當(dāng)入?yún)?的時(shí)候被斷住,而入?yún)?的時(shí)候運(yùn)行到結(jié)束。 斷點(diǎn)還可以通過(guò)disable/enable臨時(shí)停用啟用。
1.1.1 斷點(diǎn)commands高級(jí)功能大多數(shù)時(shí)候需要在斷點(diǎn)處執(zhí)行一系列動(dòng)作,gdb提供了在斷點(diǎn)處執(zhí)行命令的高級(jí)功能commands。 #include <stdio.h> int total = 0; int square(int i) { int result=0; result = i*i; return result; } int main(int argc, char **argv) { int i; for(i=0; i<10; i++) { total += square(i); } return 0; } 比如需要對(duì)如上程序square參數(shù)i為5的時(shí)候斷點(diǎn),并在此時(shí)打印棧、局部變量以及total的值 編寫(xiě)gdb.init如下: set logging on gdb.log
b square if i == 5
commands
bt full
i locals
p total
print 'Hit break when i == 5'
end
在gdb shell中source gdb.init,然后r執(zhí)行命令,結(jié)果如下: 可以看出斷點(diǎn)在i==5的時(shí)候斷住了,并且此時(shí)打印了正確的值。 1.2 運(yùn)行“gdb 命令”之后,run可以在gdb下運(yùn)行命令;如果命令需要參數(shù)則跟在run之后。 如果需要斷點(diǎn)在main()處,直接執(zhí)行start就可以。 1.3 顯示棧幀如果遇到斷點(diǎn)而暫停執(zhí)行,或者coredump可以顯示棧幀。 通過(guò)bt可以顯示棧幀,bt full可以顯示局部變量。 命令格式如下:
1.4 顯示變量“print 變量”可以顯示變量?jī)?nèi)容。 如果需要一行監(jiān)控多個(gè)變量,可以通過(guò)p {var1, var2, var3}。 如果要跟蹤自動(dòng)顯示,可以使用display {var1, var2, var3} 1.5 顯示寄存器info reg可以顯示寄存器內(nèi)容。 在寄存器名之前加$可以顯示寄存器內(nèi)容,
用x命令可以顯示內(nèi)容內(nèi)容,“x/格式 地址”。
還可以通過(guò)disassemble指令來(lái)反匯編。
1.6 單步執(zhí)行單步執(zhí)行有兩個(gè)命令next和step,兩者的區(qū)別是next遇到函數(shù)不會(huì)進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部,step會(huì)執(zhí)行到函數(shù)內(nèi)部。 如果需要逐條匯編指令執(zhí)行,可以分別使用nexti和stepi。 1.7 繼續(xù)執(zhí)行調(diào)試時(shí),使用continue命令繼續(xù)執(zhí)行程序。程序遇到斷電后再次暫停執(zhí)行;如果沒(méi)有斷點(diǎn),就會(huì)一直執(zhí)行到結(jié)束。
1.8 監(jiān)視點(diǎn)要想找到變量在何處被改變,可以使用watch命令設(shè)置監(jiān)視點(diǎn)watchpoint。
其他變種還包括watch expr [thread thread-id] [mask maskvalue],其中mask需要架構(gòu)支持。 GDB不能監(jiān)控一個(gè)常量,比如watch 0x600850報(bào)錯(cuò)。 但是可以watch *(int *)0x600850。 1.9 改變變量的值“通過(guò)set variable <變量>=<表達(dá)式>”來(lái)修改變量的值。 set $r0=xxx:設(shè)置r0寄存器的值為xxx。 1.10 生成內(nèi)核轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件通過(guò)“generate-core-file”生成core.xxxx轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件。 然后gdb ./main ./core.xxxx查看恢復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)。 另一命令gcore可以從命令行直接生成內(nèi)核轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件。
1.11 attach到進(jìn)程如果程序已經(jīng)運(yùn)行,或者是調(diào)試陷入死循環(huán)而無(wú)法返回控制臺(tái)進(jìn)程,可以使用attach命令。
通過(guò)ps aux可以查看進(jìn)程的pid,然后使用bt查看棧幀。 以top為例操作步驟為:
1.12 反復(fù)執(zhí)行continue、step、stepi、next、nexti都可以指定重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)。 ignore 斷點(diǎn)編號(hào) 次數(shù):可以忽略指定次數(shù)斷點(diǎn)。 1.13 初始化文件Linux環(huán)境下初始化文件為.gdbinit。 如果存在.gdbinit文件,gdb在啟動(dòng)的之前就將其作為命令文件運(yùn)行。 初始化文件和命令文件執(zhí)行順序?yàn)椋篐OME/.gdbinit > 運(yùn)行命令行選項(xiàng) > ./.gdbinit > -x指定命令文件。 1.14 設(shè)置源碼目錄調(diào)試過(guò)程中如果需要關(guān)聯(lián)到源碼,查看更詳細(xì)的信息。 可以通過(guò)directory或者set substitute-path來(lái)制定源碼目錄。 1.15 TUI調(diào)試TUI(TextUser Interface)為GDB調(diào)試的文本用戶界面,可以方便地顯示源代碼、匯編和寄存器文本窗口。 源代碼窗口和匯編窗口會(huì)高亮顯示程序運(yùn)行位置并以'>'符號(hào)標(biāo)記。有兩個(gè)特殊標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)斷點(diǎn),第一個(gè)標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)斷點(diǎn)類(lèi)型:
第二個(gè)標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)斷點(diǎn)使能與否:
當(dāng)調(diào)試程序時(shí),源代碼窗口、匯編窗口和寄存器窗口的內(nèi)容會(huì)自動(dòng)更新。 1.16 Catchpointcatch可以根據(jù)某些類(lèi)型事件來(lái)停止程序執(zhí)行。 可以通過(guò)catch syscall close,捕捉產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用close的時(shí)候停止程序執(zhí)行。 其他的catch事件還包括,throw、syscall、assert、exception等等。 1.17 自定義腳本命令行的入?yún)⒖梢酝ㄟ^(guò)argc和*argv獲取。 1.17.0 注釋、賦值、顯示# - 為腳本添加注釋。 set - 為變量賦值,以$開(kāi)頭,以便區(qū)分gdb還是調(diào)試程序變量。 例如:set $x = 1 顯示變量可以通過(guò)echo、printf。 1.17.1自定義命令利用define命令可以自行定義命令,還可以使用document命令給自定義命令添加說(shuō)明。 define adder if $argc == 2 print $arg0 + $arg1 end if $argc == 3 print $arg0 + $arg1 + $arg2 end end document adder Sum two or three variables. end 執(zhí)行bf自定義命令,結(jié)果如下。
無(wú)行參聲明,但可以直接用$arg0,$arg1引用, $argc 為形參個(gè)數(shù) 1.17.2 條件語(yǔ)句條件命令: 1.17.3 循環(huán)語(yǔ)句循環(huán)命令: set logging on overwrite gdb.log------------將顯示log保存到gdb.log中。
set pagination off--------------------------關(guān)閉分頁(yè)顯示功能。
tar jtag jtag://localhost:1025--------------連接上JTAG。
d-------------------------------------------刪除現(xiàn)有斷點(diǎn)。
b func_a------------------------------------在func_a增加斷點(diǎn)。
commands------------------------------------斷點(diǎn)后,執(zhí)行如下命令。
b func_b----------------------------------在func_a斷點(diǎn)之后,在func_b增加斷點(diǎn)。
commands
bt full-------------------------------打印func_b處棧幀。 c-------------------------------------繼續(xù)執(zhí)行。 end b file.c:555------------------------------在file.c的555行增加斷點(diǎn) commands while 1-------------------------------無(wú)限執(zhí)行next命令。 next end end c-----------------------------------------繼續(xù)執(zhí)行,才會(huì)觸發(fā)func_b和file.c:555斷點(diǎn)。 end c-------------------------------------------是程序得到繼續(xù)執(zhí)行。 在命令行g(shù)db -x gdb.init bin;或者gdb bin,然后在命令行soruce gdb.init同樣可以更新腳本。 1.18 dump內(nèi)存到指定文件在gdb調(diào)試中可能需要將一段內(nèi)存導(dǎo)出到文件中,可以借助dump命令。 命令格式:
比如dump binary memory ./dump.bin 0x0 0x008000000,將內(nèi)存區(qū)間從0x0到0x00800000導(dǎo)出到dump.bin中。 2. gdb+gdbserver遠(yuǎn)程調(diào)試目標(biāo)板gdbserver+主機(jī)gdb遠(yuǎn)程調(diào)試的方式,比較適合目標(biāo)板性能受限,只能提供gdbserver功能。 在主機(jī)上執(zhí)行g(shù)db進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試。測(cè)試程序如下。 #include <stdio.h> void C(int *p) { *p = 0x12; } void B(int *p) { C(p); } void A(int *p) { B(p); } void A2(int *p) { C(p); } int main(int argc, char **argv) { int a; int *p = NULL; A2(&a); // A2 > C printf('a = 0x%x\n', a); A(p); // A > B > C return 0; } 對(duì)目標(biāo)板的設(shè)置方式是:開(kāi)啟端口2345作為gdbserver銅線端口。
主機(jī)上執(zhí)行g(shù)db test_debug,然后tar remote 192.168.2.84.2345連接遠(yuǎn)程gdbserver。 目標(biāo)板會(huì)收到“Remote debugging from host 192.168.33.77”消息,表示兩者連接成功。 主機(jī)上就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試,continue之后兩端得到的結(jié)果如下: 目標(biāo)板輸出“a=0x12”之后停止運(yùn)行,。 主機(jī)上得到SIGSEGV,并可以查看backtrace信息??梢钥闯鰡?wèn)題點(diǎn)在指針p指向NULL,0指針賦值錯(cuò)誤。 3. 通過(guò)core+gdb離線分析在目標(biāo)板上執(zhí)行ulimit -c unlimited,執(zhí)行應(yīng)用程序。 程序出錯(cuò)后,會(huì)在當(dāng)前目錄下生成core文件。 將core文件拷出后,再PC上執(zhí)行xxx-linux-gdb ./test ./core進(jìn)行分析。 3.1 加載庫(kù)文件在運(yùn)行xxx-linux-gdb ./test ./core之后,可能存在庫(kù)文件關(guān)聯(lián)不上的情況。 使用info sharedlibrary,查看庫(kù)加載情況。 From To Syms Read Shared Object Library
No xxx.so
No /lib/libdl.so.2
No /lib/libpthread.so.0
0x2ab6ec00 0x2ac09ba4 Yes xxx/lib/libstdc++.so.6
No /lib/libm.so.6
0x2acec460 0x2acf626c Yes xxx/lib/libgcc_s.so.1
No /lib/libc.so.6
No /lib/ld.so.1
可以通過(guò)set solib-search-path和set solib-absolute-prefix來(lái)設(shè)置,對(duì)應(yīng)庫(kù)所在的路徑。 From To Syms Read Shared Object Library 0x2aaca050 0x2aacc8d0 Yes xxx.so 0x2aad0ad0 0x2aad17ac Yes (*) xxx/lib/libdl.so.2 0x2aad8a50 0x2aae7434 Yes (*) xxx/lib/libpthread.so.0 0x2ab6ec00 0x2ac09ba4 Yes xxx/lib/libstdc++.so.6 0x2ac4b3d0 0x2acb1988 Yes xxx/lib/libm.so.6 0x2acec460 0x2acf626c Yes xxx/lib/libgcc_s.so.1 0x2ad17b80 0x2adf699e Yes xxx/lib/libc.so.6 0x2aaa89e0 0x2aabf66c Yes (*) xxx/lib/ld.so.1 (*): Shared library is missing debugging information. 可以看出相關(guān)庫(kù)文件都已經(jīng)加載,只是部分庫(kù)文件沒(méi)有調(diào)試信息。 3.2 查看backtrace查看coredump的backtrace通過(guò)bt即可,更全的信息通過(guò)bt full。 產(chǎn)看函數(shù)調(diào)用棧的幾個(gè)函數(shù) bt:顯示所有的函數(shù)調(diào)用棧幀的信息,每個(gè)幀一行。 bt n:顯示棧定的n個(gè)幀信息。 bt -n:顯示棧底的n個(gè)幀信息。 bt full:顯示棧中所有幀的完全信息如:函數(shù)參數(shù),本地變量。 bt full n:用法同上。 bt full -n (gdb) bt
#0 0x2ad71f1e in memcpy () from xxx/lib/libc.so.6
#1 0x2ad71ac0 in memmove () from xxx/lib/libc.so.6
#2 0x0011f36c in std::__copy_move<false, true, std::random_access_iterator_tag>::__copy_m<unsigned char> (__first=0x34dfb008 '\377\330\377', <incomplete sequence \340>, __last=0x34eeea2c '',
...
#3 0x0011ee22 in std::__copy_move_a<false, unsigned char*, unsigned char*> (__first=0x34dfb008 '\377\330\377', <incomplete sequence \340>, __last=0x34eeea2c '', __result=0x2b2013c0 '\377\330\377', <incomplete sequence \340>)
at xxxinclude/c++/6.3.0/bits/stl_algobase.h:386
#4 0x0011e7e2 in std::__copy_move_a2<false, __gnu_cxx::__normal_iterator<unsigned char*, std::vector<unsigned char> >, unsigned char*> (__first=..., __last=..., __result=0x2b2013c0 '\377\330\377', <incomplete sequence \340>)
at xxx/bits/stl_algobase.h:424
#5 0x0011dfd2 in std::copy<__gnu_cxx::__normal_iterator<unsigned char*, std::vector<unsigned char> >, unsigned char*> (__first=..., __last=..., __result=0x2b2013c0 '\377\330\377', <incomplete sequence \340>)
at xxx/6.3.0/bits/stl_algobase.h:456
#6 0x0011c948 in xxx
#7 0x00133e08 in xxx
#8 0x2aada31e in start_thread () from xxx/libc/lib/libpthread.so.0
#9 0x005a11b4 in ?? ()
3.3 Core Dump核心轉(zhuǎn)存儲(chǔ)文件目錄和命名規(guī)則默認(rèn)情況下core文件存在應(yīng)用當(dāng)前路徑下,為了區(qū)分可以進(jìn)行設(shè)置。 區(qū)分core主要通過(guò)/proc/sys/kernel/core_uses_pid和/proc/sys/kernel/core_pattern進(jìn)行設(shè)置。 /proc/sys/kernel/core_uses_pid:可以控制產(chǎn)生的core文件的文件名中是否添加pid作為擴(kuò)展,如果添加則文件內(nèi)容為1,否則為0。 proc/sys/kernel/core_pattern:可以設(shè)置格式化的core文件保存位置或文件名,比如原來(lái)文件內(nèi)容是core-%e
將會(huì)控制所產(chǎn)生的core文件會(huì)存放到/corefile目錄下,產(chǎn)生的文件名為core-命令名-pid-時(shí)間戳 以下是參數(shù)列表: 當(dāng)然,你可以用下列方式來(lái)完成:
3.4 ulimit的使用功能說(shuō)明:控制shell程序的資源。 4. GDB小技巧4.1 關(guān)閉 Type <return> to continue, or q <return> to quit---當(dāng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容多的時(shí)候,GDB會(huì)強(qiáng)制分頁(yè),現(xiàn)實(shí)就會(huì)暫停。但是可能并不需要,可以通過(guò)set pagination off關(guān)閉。 4.2 附著到已運(yùn)行kernel在已運(yùn)行的Linux上,如果發(fā)生死機(jī)異常等問(wèn)題,這時(shí)候定位問(wèn)題需要使用jtag連接上。 連接方法是: gdb-----------------------------------------------進(jìn)入gdb shell。 target remote localhost:1025-------------------在gdb shell中通過(guò)ip:port連接上target。 file vmlinux----------------------------------------加載符號(hào)表。 然后就可以在線查看運(yùn)行狀態(tài)了。 參考文檔: 《Linux環(huán)境下段錯(cuò)誤的產(chǎn)生原因及調(diào)試方法小結(jié)》《linux應(yīng)用調(diào)試技術(shù)之GDB和GDBServer》《gdbServer + gdb 調(diào)試》 |
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來(lái)自: 魅影蒼穹 > 《Linux開(kāi)發(fā)》