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使用gdb实例大全

2016-08-29 18:16:31 来源:www.45fan.com 【

使用gdb实例大全


第一篇
概论

我们将学习使用gdb来调试通过一个通过串行线同PC相连的嵌入式系统。
Gdb可以调试各种程序,包括C、C++、JAVA、PASCAL、FORAN和一些其它的语言。包括GNU所支持的所有微处理器的汇编语言。
在gdb的所有可圈可点的特性中,有一点值得注意,就是当运行gdb的平台(宿主机)通过串行端口(或网络连接,或是其他别的方式)连接到目标板时 (应用程序在板上运行),gdb 可以调试对应用程序进行调试。这个特性不光在将GNU工具移植到一个新的操作系统或微处理器时侯很有用,对于那些使用GNU已经支持的芯片的嵌入式系统进 行开发的设计人员来讲,也是非常有用的。
当gdb被适当的集成到某个嵌入式系统中的时候,它的远程调试功能允许设计人员一步一步的调试程序代码、设置断点、检验内存,并且同目标交换信息。Gdb同目标板交换信息的能力相当强,胜过绝大多数的商业调试内核,甚至功能相当于某些低端仿真器。

Gdb在嵌入式领域的功能实现
当调试一个远端目标设备时,gdb依靠了一个调试stub来完成其功能。调试stub即是嵌入式系统中一小段代码,它提供了运行gdb的宿主机和所调试的应用程序间的一个媒介。
Gdb和调试stub通过GDB串行协议进行通信。GDB串行协议是一种基于消息的ASCII码协议,包含了诸如读写内存、查询寄存器、运行程序等命 令。由于绝大多数嵌入式系统设计人员为了最好的利用他们手中特定的硬件的特征,总是自己编写自己的stub。所以我们有必要清楚的了解一下gdb的串行通 信协议。在后面我们会详细介绍。
为了设置断点,gdb使用内存读写命令,来无损害地将原指令用一个TRAP命令或其它类似的操作码(在此假定,被调试的应用程序是处在RAM中的,当 然,如果stub有足够好的性能,硬件也不错的话,这个条件也不是必须的)代替,使得执行该命令时,可以使得控制权转移到调试stub手中去。在此时,调 试stub的任务就是将当前场景传送给gdb(通过远程串行通信协议),然后从gdb处接收命令,该命令告诉了stub下一步该做什么。
为了说明,下面的代码是Hitachi SH-2处理器的一个TRAP异常处理程序:
/*将当前寄存器的值存储到堆栈中*/
/* 然后调用gdb_exception. */
asm("
.global _gdb_exception_32
_gdb_exception_32:
/* 将堆栈指针和r14压入堆栈*/
mov.l r15, @-r15
mov.l r14, @-r15
/*当执行一个陷阱异常时,sh2 自动的将pc 和sr 放入堆栈 */
/*所以我们必须调整我们给gdb的堆栈指针值,以此来说明这个特别的数据 */
/* 换言之,在该陷阱被执行前,gdb想看看堆栈指针的值,*/
/* 而不是陷阱被执行当前时的值。*/
/*所以,从我们刚压入堆栈的sp值中减去8*/
/*(pc和sr都是4个字节的 )*/
mov.l @(4,r15), r14
add #8, r14
mov.l r14, @(4,r15)
/*将其它寄存器值压入堆栈 */
mov.l r13, @-r15
mov.l r12, @-r15
mov.l r11, @-r15
mov.l r10, @-r15
mov.l r9, @-r15
mov.l r8, @-r15
mov.l r7, @-r15
mov.l r6, @-r15
mov.l r5, @-r15
mov.l r4, @-r15
mov.l r3, @-r15
mov.l r2, @-r15
mov.l r1, @-r15
mov.l r0, @-r15
sts.l macl, @-r15
sts.l mach, @-r15
stc vbr, r7
stc gbr, r6
sts pr, r5
/* 调用gdb_exception, 令其异常值=32 */
mov.l _gdb_exception_target, r1
jmp @r1
mov #32, r4
.align 2
_gdb_exception_target: .long _gdb_exception
");
/* 下面是一个从调试stub返回对某个应用程序的控制的样例(针对Hitachi SH2)*/
/*如果用C语言写,那么该语句的原型为:*/
/* void gdb_return_from_exception( gdb_sh2_registers_T registers );*/
/* 总而言之,我们可以用同gdb_exception_nn把寄存器压入堆栈同样的方式*/
/* 将其从堆栈中弹出。然而,通常返回指针同我们的返回堆栈指针不一样。*/
/*所以如果我们在拷贝pc和sr到返回指针之前将r15弹出的话,我们就回*/
丢失掉pc和sr。
*/
asm("
.global _gdb_return_from_exception
_gdb_return_from_exception:
/*恢复某些寄存器*/
lds r4, pr
ldc r5, gbr
ldc r6, vbr
lds r7, mach
lds.l @r15+, macl
mov.l @r15+, r0
mov.l @r15+, r1
mov.l @r15+, r2
mov.l @r15+, r3
mov.l @r15+, r4
mov.l @r15+, r5
mov.l @r15+, r6
mov.l @r15+, r7
mov.l @r15+, r8
mov.l @r15+, r9
mov.l @r15+, r10
mov.l @r15+, r11
mov.l @r15+, r12
/* 将pc和 sr弹出到应用程序的堆栈*/
mov.l @(8,r15), r14
mov.l @(16,r15), r13
mov.l r13, @-r14
mov.l @(12,r15), r13
mov.l r13, @-r14
/* 完成恢复寄存器的工作*/
mov.l @r15+, r13
mov.l @r15+, r14
mov.l @r15, r15
/*调整应用程序的堆栈,来说明pc, sr */
add #-8, r15
/* ...返回到应用程序*/
rte
nop
");
当处理器遇到了一个TRAP指令(该指令是由gdb 设置的,做断点用)时,该指令使得处理器的当前场景转向一个名为gdb_exception()的函数。最终,目标调用了 gdb_return_from_exception()函数,该函数恢复了处理器的场景并将控制权交给应用程序。
远程串行协议的步进命令稍微更有挑战性些,特别当目标处理器不提供一个“跟踪位”或类似的功能时。在这些情况下,唯一的替代办法就是让stub把将要执行的指令反汇编。这样它就会知道程序下一步要执行到何处。
幸运的是,在gdb的源代码中也提供了关于如何一些实现这些步近命令的建议。对于Hitachi SH-2芯片而言,在gdb/sh-stub.c文件中说明了函数 doSStep() 的使用,对于其它种类的芯片,函数的名字也差不多,请看文件gdb/i386-stub.c和gdb/m68k-stub.c

gdb的其它功能
Gdb还可以求解在控制台中输入的任意的C表达式的值,包括包含有对远端目标的函数功能调用的表达式。我们可以输入如下命令:
print foo( sh_sci[current_sci]->smr.brg )
gdb就会将mr.brg的值传送给foo(),并报告其返回值。
当然,gdb也可以反汇编代码。只要可能的话,它还可以很好的为所需的数据提供等价的符号信息。例如,gdb用下列输出:jmp 0x401010 <main + 80>
告诉了我们,所显示的地址与从函数main()的起始地址起偏移80个字节的地址相等。
Gdb 可以显示其自身和所调试的目标间的远程串行调试信息,也可以将该信息记录到日志文件中去。这些特性对于我们调试一个新的stub,了解stub是如何使用远程串行协议来实现用户对数据、程序内存、系统调用等等的需求是十分有用的。
Gdb拥有脚本语言,允许对目标自动的设置和检测。该语言是对目标处理器独立的,所以应用程序从一个目标处理器移植到另外的处理器时,脚本可以重用。
最后,gdb还提供了跟踪点的功能,该功能可以记录某个运行程序的信息,而尽可能的不打断程序收集数据。跟踪点需要特别的调试stub来实现。

一个典型的gdb会话过程
现在我们已经探讨了gdb的通用功能,现在我们来看看gdb的执行。下面给出了一个典型的gdb 调试会话过程。在该过程中,gdb初始化了同一个运行调试stub的远端目标间的通信,然后下载程序,设置断点,并运行该程序。当遇到断点时,调试 stub通知gdb,gdb然后就将其源代码行显示给用户。接着,用户显示了一个变量,步近执行一个指令,然后推出gdb 。
请注意,下面并未显示用户在使用gdb时所见到的内容。用户所见到的是一个终端,显示的内容都是用英文写成的源代码、要显示的变量等等。但是,下面显示的脚本说明了当用户键入命令时在幕后发生的内容。
典型的gdb会话过程的描述
使用gdb实例大全
使用gdb实例大全

上图中,左边一栏显示了gdb控制台的一部分。在此用户键入命令并监视数据。右边一栏显示了一些使用GDB远程串行协议在宿主机和嵌入式设备之间的通信消息。在方括号中是一些解释信息。如果想清楚的了解这些信息的含义,请见附录《GDB远程串行协议》部分。

Gdb调试stub的源代码
虽然远程软件调试具有依赖于目标的特性,但是还是可以创建一个有高度的可移植性的调试stub,在不同的嵌入式处理器芯片之间可以被重用,而所需的修改最校
有人已经尝试了这方面的工作。如果各位感兴趣,可以去上网查阅相关的资料。例如http://sourceforge.net/projects/gdbstubs。
处理器特定的代码包含在与处理器相关的文件名中,例如gdb_sh2*.c。我们可以针对我们特定的处理器下载相关的文件(例如gdb_m68k*.c),然后在用其替代我们机器上的相关内容。

关于改造gdb来解决特定问题的考虑
gdb使用了一个模块化的体系结构来实现,那么对它某些不适合我们需要的特性就可以很直接的加以处理。例如,如果我们的产品仅仅有一个通信端口,而它使用的并不是gdb的通信协议的话,那么,可以修改gdb,使得调试器的信息同我们产品已经使用的信息包相匹配。
类似地,如果我们的产品没有串行端口,而有些别的通信接口(例如CAN端口),那么我们可以加强gdb的远程通信功能,来适应该端口。
我们也可以修改gdb的工作方式使其同我们嵌入式应用程序更加的相容。例如,如果我们正在使用TRAPA #32来做些同gdb无关的工作,我们就可以改变gdb为了设置断点而使用的操作码,或者我们可以使用gdb来产生一个新的消息告诉我们的目标板开启指令 追踪的功能或使能芯片内的断点产生硬件。
文件gdb/remote.c包含了gdb的远程串行协议的实现过程。对于研究gdb的模块化的实现是如何允许我们快速的将其改造以适应特定的调试目 标而言,该文件是个很好的起点。其它的文件,例如gdb/remote-hms.c 和gdb/remote-e7000.c,使用了该模块化的结构来为诸如Hitachi, Motorola等公司的芯片的调试器和仿真器提供支持。

总结
gdb对于调试目标(包括对其内存的使用,通信媒介等等方面)的可适应性使得它对于目标板的调试而言,常常是唯一的选择。考虑到单芯片高集成度、基于 IP的嵌入式产品的普及,情况更是如此。在今天,嵌入式设备的复杂性与日俱增,在进行新的设计时,其供选择的技术的选择也越来越多,要找到一个商业的开发 产品是越来越困难了。
而使用GNU工具将是个很好的选择。GNU工具对各种流行的嵌入式处理器的支持意味着,当我们正在使用的开发工具对我们将要在下一个设计中使用的处理器不支持时,我们可以减少寻找新的开发工具所带来的危险。




第二篇

GDB是一个强大的命令行调试工具。大家 知道命令行的强大就是在于,其可以形成执行序列,形成脚本。UNIX下的软件全是命令行的,这给程序开发提代供了极大的便利,命令行软件的优势在于,它们 可以非常容易的集成在一起,使用几个简单的已有工具的命令,就可以做出一个非常强大的功能。

于是UNIX下的软件比Windows下的软 件更能有机地结合,各自发挥各自的长处,组合成更为强劲的功能。而Windows下的图形软件基本上是各自为营,互相不能调用,很不利于各种软件的相互集 成。在这里并不是要和Windows做个什么比较,所谓“寸有所长,尺有所短”,图形化工具还是有不如命令行的地方。


用GDB调试程序

GDB概述
————

GDB是GNU开源组织发布的一个强大的 UNIX下的程序调试工具。或许,各位比较喜欢那种图形界面方式的,像VC、BCB等IDE的调试,但如果你是在UNIX平台下做软件,你会发现GDB这 个调试工具有比VC、BCB的图形化调试器更强大的功能。所谓“寸有所长,尺有所短”就是这个道理。

一般来说,GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能:

1、启动你的程序,可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停祝(断点可以是条件表达式)
3、当程序被停住时,可以检查此时你的程序中所发生的事。
4、动态的改变你程序的执行环境。

从上面看来,GDB和一般的调试工具没有什么两样,基本上也是完成这些功能,不过在细节上,你会发现GDB这个调试工具的强大,大家可能比较习惯了图形化的调试工具,但有时候,命令行的调试工具却有着图形化工具所不能完成的功能。让我们一一看来。

一个调试示例
——————

源程序:tst.c

1 #include
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i
7 {
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
11 }
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
21 }
22
23 printf("result[1-100] = %d /n", result );
24 printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
25 }

编译生成执行文件:(Linux下)
hchen/test> cc -g tst.c -o tst

使用GDB调试:

hchen/test> gdb tst <---------- 启动GDB
GNU gdb 5.1.1
Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i386-suse-linux"...
(gdb) l <-------------------- l命令相当于list,从第一行开始例出原码。
1 #include
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i
7 {
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
(gdb) <-------------------- 直接回车表示,重复上一次命令
11}
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
(gdb) break 16 <-------------------- 设置断点,在源程序第16行处。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.
(gdb) break func <-------------------- 设置断点,在函数func()入口处。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.
(gdb) info break <-------------------- 查看断点信息。
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x08048496 in main at tst.c:16
2 breakpoint keep y 0x08048456 in func at tst.c:5
(gdb) r <--------------------- 运行程序,run命令简写
Starting program: /home/hchen/test/tst

Breakpoint 1, main () at tst.c:17 <---------- 在断点处停祝
17 long result = 0;
(gdb) n <--------------------- 单条语句执行,next命令简写。
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) n
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) c <--------------------- 继续运行程序,continue命令简写。
Continuing.
result[1-100] = 5050 <----------程序输出。

Breakpoint 2, func (n=250) at tst.c:5
5 int sum=0,i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p i <--------------------- 打印变量i的值,print命令简写。
$1 = 134513808
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$2 = 1
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) p i
$3 = 2
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$4 = 3
(gdb) bt <--------------------- 查看函数堆栈。
#0 func (n=250) at tst.c:5
#1 0x080484e4 in main () at tst.c:24
#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
(gdb) finish <--------------------- 退出函数。
Run till exit from #0 func (n=250) at tst.c:5
0x080484e4 in main () at tst.c:24
24 printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
Value returned is $6 = 31375
(gdb) c <--------------------- 继续运行。
Continuing.
result[1-250] = 31375 <----------程序输出。

Program exited with code 027. <--------程序退出,调试结束。
(gdb) q <--------------------- 退出gdb。
hchen/test>

好了,有了以上的感性认识,还是让我们来系统地认识一下gdb吧。

使用GDB
————

一般来说GDB主要调试的是C/C++的程序。要调试C/C++的程序,首先在编译时,我们必须要把调试信息加到可执行文件中。使用编译器(cc/gcc/g++)的 -g 参数可以做到这一点。如:

> cc -g hello.c -o hello
> g++ -g hello.cpp -o hello

如果没有-g,你将看不见程序的函数名、变量名,所代替的全是运行时的内存地址。当你用-g把调试信息加入之后,并成功编译目标代码以后,让我们来看看如何用gdb来调试他。

启动GDB的方法有以下几种:

1、gdb
program也就是你的执行文件,一般在当前目录下。

2、gdb core
用gdb同时调试一个运行程序和core文件,core是程序非法执行后core dump后产生的文件。

3、gdb
如果你的程序是一个服务程序,那么你可以指定这个服务程序运行时的进程ID。gdb会自动attach上去,并调试他。program应该在PATH环境变量中搜索得到。

GDB启动时,可以加上一些GDB的启动开关,详细的开关可以用gdb -help查看。我在下面只例举一些比较常用的参数:

-symbols
-s
从指定文件中读取符号表。

-se file
从指定文件中读取符号表信息,并把他用在可执行文件中。

-core
-c
调试时core dump的core文件。

-directory
-d
加入一个源文件的搜索路径。默认搜索路径是环境变量中PATH所定义的路径。

GDB的命令概貌
———————

启动gdb后,就你被带入gdb的调试环境中,就可以使用gdb的命令开始调试程序了,gdb的命令可以使用help命令来查看,如下所示:

/home/hchen> gdb
GNU gdb 5.1.1
Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i386-suse-linux".
(gdb) help
List of classes of commands:

aliases -- Aliases of other commands
breakpoints -- Making program stop at certain points
data -- Examining data
files -- Specifying and examining files
internals -- Maintenance commands
obscure -- Obscure features
running -- Running the program
stack -- Examining the stack
status -- Status inquiries
support -- Support facilities
tracepoints -- Tracing of program execution without stopping the program
user-defined -- User-defined commands

Type "help" followed by a class name for a list of commands in that class.
Type "help" followed by command name for full documentation.
Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
(gdb)

gdb的命令很多,gdb把之分成许多个种类。help命令只是例出gdb的命令种类,如果要看种类中的命令,可以使用help 命令,如:help breakpoints,查看设置断点的所有命令。也可以直接help 来查看命令的帮助。


gdb中,输入命令时,可以不用打全命令,只用打命令的前几个字符就可以了,当然,命令的前几个字符应该要标志着一个唯一的命令,在Linux下,你可以敲击两次TAB键来补齐命令的全称,如果有重复的,那么gdb会把其例出来。

示例一:在进入函数func时,设置一个断点。可以敲入break func,或是直接就是b func
(gdb) b func
Breakpoint 1 at 0x8048458: file hello.c, line 10.

示例二:敲入b按两次TAB键,你会看到所有b打头的命令:
(gdb) b
backtrace break bt
(gdb)

示例三:只记得函数的前缀,可以这样:
(gdb) b make_ <按TAB键>
(再按下一次TAB键,你会看到:)
make_a_section_from_file make_environ
make_abs_section make_function_type
make_blockvector make_pointer_type
make_cleanup make_reference_type
make_command make_symbol_completion_list
(gdb) b make_
GDB把所有make开头的函数全部例出来给你查看。

示例四:调试C++的程序时,有可以函数名一样。如:
(gdb) b 'bubble( M-?
bubble(double,double) bubble(int,int)
(gdb) b 'bubble(
你可以查看到C++中的所有的重载函数及参数。(注:M-?和“按两次TAB键”是一个意思)

要退出gdb时,只用发quit或命令简称q就行了。

GDB中运行UNIX的shell程序
————————————

在gdb环境中,你可以执行UNIX的shell的命令,使用gdb的shell命令来完成:

shell


调用UNIX的shell来执行
,环境变量SHELL中定义的UNIX的shell将会被用来执行 ,如果SHELL没有定义,那就使用UNIX的标准shell:/bin/sh。(在Windows中使用Command.com或cmd.exe)

还有一个gdb命令是make:
make
可以在gdb中执行make命令来重新build自己的程序。这个命令等价于“shell make ”。

在GDB中运行程序
————————

当以gdb 方式启动gdb后,gdb会在PATH路径和当前目录中搜索 的源文件。如要确认gdb是否读到源文件,可使用l或list命令,看看gdb是否能列出源代码。

在gdb中,运行程序使用r或是run命令。程序的运行,你有可能需要设置下面四方面的事。

1、程序运行参数。
set args 可指定运行时参数。(如:set args 10 20 30 40 50)
show args 命令可以查看设置好的运行参数。

2、运行环境。
path

可设定程序的运行路径。

show paths 查看程序的运行路径。

set environment varname [=value] 设置环境变量。如:set env USER=hchen

show environment [varname] 查看环境变量。

3、工作目录。
cd

相当于shell的cd命令。
pwd 显示当前的所在目录。

4、程序的输入输出。
info terminal 显示你程序用到的终端的模式。
使用重定向控制程序输出。如:run > outfile
tty命令可以指写输入输出的终端设备。如:tty /dev/ttyb


调试已运行的程序
————————

两种方法:
1、在UNIX下用ps查看正在运行的程序的PID(进程ID),然后用gdb PID格式挂接正在运行的程序。
2、先用gdb 关联上源代码,并进行gdb,在gdb中用attach命令来挂接进程的PID。并用detach来取消挂接的进程。

暂停 / 恢复程序运行
—————————

调试程序中,暂停程序运行是必须的,GDB可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住,在什么条件下停住,在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量,以及运行时的流程。

当进程被gdb停住时,你可以使用info program 来查看程序的是否在运行,进程号,被暂停的原因。

在gdb中,我们可以有以下几种暂停方式:断点(BreakPoint)、观察点(WatchPoint)、捕捉点(CatchPoint)、信号(Signals)、线程停止(Thread Stops)。如果要恢复程序运行,可以使用c或是continue命令。

一、设置断点(BreakPoint)

我们用break命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法:

break
在进入指定函数时停祝C++中可以使用class::function或function(type,type)格式来指定函数名。

break
在指定行号停祝

break +offset
break -offset
在当前行号的前面或后面的offset行停祝offiset为自然数。

break filename:linenum
在源文件filename的linenum行处停祝

break filename:function
在源文件filename的function函数的入口处停祝

break *address
在程序运行的内存地址处停祝

break
break命令没有参数时,表示在下一条指令处停祝

break ... if
...可以是上述的参数,condition表示条件,在条件成立时停祝比如在循环境体中,可以设置break if i=100,表示当i为100时停住程序。

查看断点时,可使用info命令,如下所示:(注:n表示断点号)
info breakpoints [n]
info break [n]


二、设置观察点(WatchPoint)

观察点一般来观察某个表达式(变量也是一种表达式)的值是否有变化了,如果有变化,马上停住程序。我们有下面的几种方法来设置观察点:

watch
为表达式(变量)expr设置一个观察点。一量表达式值有变化时,马上停住程序。

rwatch
当表达式(变量)expr被读时,停住程序。

awatch
当表达式(变量)的值被读或被写时,停住程序。

info watchpoints
列出当前所设置了的所有观察点。

三、设置捕捉点(CatchPoint)

你可设置捕捉点来补捉程序运行时的一些事件。如:载入共享库(动态链接库)或是C++的异常。设置捕捉点的格式为:

catch
当event发生时,停住程序。event可以是下面的内容:
1、throw 一个C++抛出的异常。(throw为关键字)
2、catch 一个C++捕捉到的异常。(catch为关键字)
3、exec 调用系统调用exec时。(exec为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
4、fork 调用系统调用fork时。(fork为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
5、vfork 调用系统调用vfork时。(vfork为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
6、load 或 load 载入共享库(动态链接库)时。(load为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
7、unload 或 unload 卸载共享库(动态链接库)时。(unload为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)

tcatch
只设置一次捕捉点,当程序停住以后,应点被自动删除。

四、维护停止点

上面说了如何设置程序的停止点,GDB中的停止点也就是上述的三类。在GDB中,如果你觉得已定义好的停止点没有用了,你可以使用delete、clear、disable、enable这几个命令来进行维护。

clear
清除所有的已定义的停止点。

clear
clear
清除所有设置在函数上的停止点。

clear
clear
清除所有设置在指定行上的停止点。

delete [breakpoints] [range...]
删除指定的断点,breakpoints为断点号。如果不指定断点号,则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围(如:3-7)。其简写命令为d。

比删除更好的一种方法是disable停止点,disable了的停止点,GDB不会删除,当你还需要时,enable即可,就好像回收站一样。

disable [breakpoints] [range...]
disable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。如果什么都不指定,表示disable所有的停止点。简写命令是dis.

enable [breakpoints] [range...]
enable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。

enable [breakpoints] once range...
enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动disable。

enable [breakpoints] delete range...
enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动删除。

五、停止条件维护

前面在说到设置断点时,我们提到过可以设 置一个条件,当条件成立时,程序自动停止,这是一个非常强大的功能,这里,我想专门说说这个条件的相关维护命令。一般来说,为断点设置一个条件,我们使用 if关键词,后面跟其断点条件。并且,条件设置好后,我们可以用condition命令来修改断点的条件。(只有break和watch命令支持if, catch目前暂不支持if)

condition
修改断点号为bnum的停止条件为expression。

condition
清除断点号为bnum的停止条件。


还有一个比较特殊的维护命令ignore,你可以指定程序运行时,忽略停止条件几次。

ignore
表示忽略断点号为bnum的停止条件count次。

六、为停止点设定运行命令

我们可以使用GDB提供的command命令来设置停止点的运行命令。也就是说,当运行的程序在被停止住时,我们可以让其自动运行一些别的命令,这很有利行自动化调试。对基于GDB的自动化调试是一个强大的支持。


commands [bnum]
... command-list ...
end

为断点号bnum指写一个命令列表。当程序被该断点停住时,gdb会依次运行命令列表中的命令。

例如:

break foo if x>0
commands
printf "x is %d/n",x
continue
end
断点设置在函数foo中,断点条件是x>0,如果程序被断住后,也就是,一旦x的值在foo函数中大于0,GDB会自动打印出x的值,并继续运行程序。

如果你要清除断点上的命令序列,那么只要简单的执行一下commands命令,并直接在打个end就行了。

七、断点菜单

在C++中,可能会重复出现同一个名字的函数若干次(函数重载),在这种情况下,break 不能告诉GDB要停在哪个函数的入口。当然,你可以使用break 也就是把函数的参数类型告诉GDB,以指定一个函数。否则的话,GDB会给你列出一个断点菜单供你选择你所需要的断点。你只要输入你菜单列表中的编号就可以了。如:

(gdb) b String::after
[0] cancel
[1] all
[2] file:String.cc; line number:867
[3] file:String.cc; line number:860
[4] file:String.cc; line number:875
[5] file:String.cc; line number:853
[6] file:String.cc; line number:846
[7] file:String.cc; line number:735
> 2 4 6
Breakpoint 1 at 0xb26c: file String.cc, line 867.
Breakpoint 2 at 0xb344: file String.cc, line 875.
Breakpoint 3 at 0xafcc: file String.cc, line 846.
Multiple breakpoints were set.
Use the "delete" command to delete unwanted
breakpoints.
(gdb)

可见,GDB列出了所有after的重载函数,你可以选一下列表编号就行了。0表示放弃设置断点,1表示所有函数都设置断点。

八、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step或next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。continue,c,fg三个命令都是一样的意思。


step
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,然后再停祝

next
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,然后再停祝

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信息而不停祝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 或 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 或 si
nexti 或 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,stepi和nexti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)

九、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GDB的handle命令来完成这一功能。

handle
在GDB中定义一个信号处理。信号可 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SIGIO,SIGIOT,SIGKILL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会处理。
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。

十、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 thread
break thread 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ID是GDB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 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祝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。

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“栈”(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
bt
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
f
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
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
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 对应于 frame 命令。
up-silently 对应于 up 命令。
down-silently 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 或 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。


查看源程序
—————

一、显示源代码

GDB 可以打印出所调试程序的源代码,当然,在程序编译时一定要加上-g的参数,把源程序信息编译到执行文件中。不然就看不到源程序了。当程序停下来以后, GDB会报告程序停在了那个文件的第几行上。你可以用list命令来打印程序的源代码。还是来看一看查看源代码的GDB命令吧。

list
显示程序第linenum行的周围的源程序。

list
显示函数名为function的函数的源程序。

list
显示当前行后面的源程序。

list -
显示当前行前面的源程序。

一般是打印当前行的上5行和下5行,如果显示函数是是上2行下8行,默认是10行,当然,你也可以定制显示的范围,使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。

set listsize
设置一次显示源代码的行数。

show listsize
查看当前listsize的设置。

list命令还有下面的用法:

list ,
显示从first行到last行之间的源代码。

list ,
显示从当前行到last行之间的源代码。

list +
往后显示源代码。

一般来说在list后面可以跟以下这们的参数:

行号。
<+offset> 当前行号的正偏移量。
<-offset> 当前行号的负偏移量。
哪个文件的哪一行。
函数名。
哪个文件中的哪个函数。
<*address> 程序运行时的语句在内存中的地址。

二、搜索源代码

不仅如此,GDB还提供了源代码搜索的命令:

forward-search
search
向前面搜索。

reverse-search
全部搜索。

其中,就是正则表达式,也主一个字符串的匹配模式,关于正则表达式,我就不在这里讲了,还请各位查看相关资料。


三、指定源文件的路径

某些时候,用-g编译过后的执行程序中只是包括了源文件的名字,没有路径名。GDB提供了可以让你指定源文件的路径的命令,以便GDB进行搜索。

directory
dir
加一个源文件路径到当前路径的前面。如果你要指定多个路径,UNIX下你可以使用“:”,Windows下你可以使用“;”。
directory
清除所有的自定义的源文件搜索路径信息。

show directories
显示定义了的源文件搜索路径。

四、源代码的内存

你可以使用info line命令来查看源代码在内存中的地址。info line后面可以跟“行号”,“函数名”,“文件名:行号”,“文件名:函数名”,这个命令会打印出所指定的源码在运行时的内存地址,如:

(gdb) info line tst.c:func
Line 5 of "tst.c" starts at address 0x8048456 and ends at 0x804845d .

还有一个命令(disassemble)你可以查看源程序的当前执行时的机器码,这个命令会把目前内存中的指令dump出来。如下面的示例表示查看函数func的汇编代码。

(gdb) disassemble func
Dump of assembler code for function func:
0x8048450 : push %ebp
0x8048451 : mov %esp,%ebp
0x8048453 : sub $0x18,%esp
0x8048456 : movl $0x0,0xfffffffc(%ebp)
0x804845d : movl $0x1,0xfffffff8(%ebp)
0x8048464 : mov 0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048467 : cmp 0x8(%ebp),%eax
0x804846a : jle 0x8048470
0x804846c : jmp 0x8048480
0x804846e : mov %esi,%esi
0x8048470 : mov 0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048473 : add %eax,0xfffffffc(%ebp)
0x8048476 : incl 0xfffffff8(%ebp)
0x8048479 : jmp 0x8048464
0x804847b : nop
0x804847c : lea 0x0(%esi,1),%esi
0x8048480 : mov 0xfffffffc(%ebp),%edx
0x8048483 : mov %edx,%eax
0x8048485 : jmp 0x8048487
0x8048487 : mov %ebp,%esp
0x8048489 : pop %ebp
0x804848a : ret
End of assembler dump.

 


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Tags: 实例 gdb 一篇
编辑:路饭网
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