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GDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的程序调试工具,GDB主要可帮助工程师完成下面4个方面的功能:
不管是调试Linux内核空间的驱动还是调试用户空间的应用程序,掌握gdb的用法都是必须。而且,调试内核和调试应用程序时使用的gdb命令是完全相同的,下面以代码清单22.2的应用程序为例演示gdb调试器的用法。
使用命令gcc –g gdb_example.c –o gdb_example编译上述程序,得到包含调试信息的二进制文件example,执行gdb gdb_example命令进入调试状态:
在gdb中运行list命令(缩写l)可以列出代码,list的具体形式包括:
下面演示了使用gdb中的run(缩写r)、break(缩写b)、next(缩写n)命令控制程序的运行,并使用print(缩写p)命令打印程序中的变量sum的过程:
(gdb) break add
Breakpoint 1 at 0x80482f7: file gdb_example.c, line 3.
(gdb) run
Starting program: /driver_study/gdb_example
Breakpoint 1, add (a=48, b=85) at gdb_example.c:3
warning: Source file is more recent than executable.
3 return a + b;
(gdb) next
4 }
(gdb) next
main () at gdb_example.c:23
23 for (i = 0; i < 10; i++)
(gdb) next
25 sum[i] = add(array1[i], array2[i]);
(gdb) print sum
$1 = {133, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}
在gdb中,运行程序使用run命令。在程序运行前,我们可以设置如下4方面的工作环境:
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。
path <dir> 可设定程序的运行路径;how paths可查看程序的运行路径;set environment varname [=value]用于设置环境变量,如set env USER=baohua;
show environment [varname]则用于查看环境变量。
cd <dir> 相当于shell的cd命令;pwd 显示当前所在的目录。
info terminal 用于显示程序用到的终端的模式;gdb中也可以使用重定向控制程序输出,如run > outfile;
tty命令可以指定输入输出的终端设备,如:tty /dev/ttyS1。
在gdb中用break命令来设置断点,设置断点的方法包括:
在进入指定函数时停住,C++中可以使用class::function或function(type, type)格式来指定函数名。
在指定行号停住。
在当前行号的前面或后面的offset行停住,offiset为自然数。
在源文件filename的linenum行处停住。
在源文件filename的function函数的入口处停住。
在程序运行的内存地址处停住。
break命令没有参数时,表示在下一条指令处停住。
“...”可以是上述的break <linenum>、break +offset / break –offset中的参数,condition表示条件,在条件成立时停住。比如在循环体中,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info breakpoints [n]、info break [n](n表示断点号)。
在调试过程中,next命令用于单步执行,类似VC++中的step over。next的单步不会进入函数的内部,与next对应的step(缩写s)命令则在单步执行一个函数时,会进入其内部,类似VC++中的step into。下面演示了step命令的执行情况,在23行的add()函数调用处执行step会进入其内部的“return a+b;”语句:
单步执行的更复杂用法包括:
单步跟踪,如果有函数调用,则进入该函数(进入函数的前提是,此函数被编译有debug信息)。step后面不加count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。
单步跟踪,如果有函数调用,它不会进入该函数。同样地,next后面不加count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 on用于打开step-mode模式,这样,在进行单步跟踪时,程序不会因为没有debug信息而不停住,这个参数的设置可便于查看机器码。set step-mod off用于关闭step-mode模式。
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。
一直在循环体内执行单步,退不出来是一件令人烦恼的事情,until命令可以运行程序直到退出循环体。
stepi和nexti用于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。 另外,运行“display/i $pc”命令后,单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令,即汇编代码。
当程序被停住后,可以使用continue命令(缩写c,fg命令同continue命令)恢复程序的运行直到程序结束,或到达下一个断点,命令格式为:
ignore-count表示忽略其后多少次断点。 假设我们设置了函数断点add(),并watch i,则在continue过程中,每次遇到add()函数或i发生变化,程序就会停住,如:
在调试程序时,当程序被停住时,可以使用print命令(缩写为p),或是同义命令inspect来查看当前程序的运行数据。print命令的格式是:
<expr>是表达式,是被调试的程序中的表达式,<f>是输出的格式,比如,如果要把表达式按16进制的格式输出,那么就是/x。在表达式中,有几种GDB所支持的操作符,它们可以用在任何一种语言中,“@”是一个和数组有关的操作符,“::”指定一个在文件或是函数中的变量,“{<type>} <addr>”表示一个指向内存地址<addr>的类型为type的一个对象。
下面演示了查看sum[]数组的值的过程:
当需要查看一段连续内存空间的值的时间,可以使用GDB的“@”操作符,“@”的左边是第一个内存地址,“@”的右边则是想查看内存的长度。例如如下动态申请的内存:
int *array = (int *) malloc (len * sizeof (int));
在GDB调试过程中这样显示出这个动态数组的值:
p *array@len
print的输出格式包括:
我们可用display命令设置一些自动显示的变量,当程序停住时,或是单步跟踪时,这些变量会自动显示。 如果要修改变量,如x的值,可使用如下命令:
print x=4
当用GDB的print查看程序运行时的数据时,每一个print都会被GDB记录下来。GDB会以$1,$2,$3 …这样的方式为每一个print命令编号。我们可以使用这个编号访问以前的表达式,如$1。
watch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 <expr>: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 <expr>:当表达式(变量)expr被读时,停住程序。awatch <expr>: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。 下面演示了观察i并在连续运行next时一旦发现i变化,i值就会显示出来的过程:
我们可以使用examine命令(缩写为x)来查看内存地址中的值。examine命令的语法如下所示:
x/<n/f/u> <addr>
<addr>表示一个内存地址。“x/”后的n、f、u都是可选的参数,n 是一个正整数,表示显示内存的长度,也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容;f 表示显示的格式,如果地址所指的是字符串,那么格式可以是s,如果地址是指令地址,那么格式可以是i;u 表示从当前地址往后请求的字节数,如果不指定的话,GDB默认是4字节。u参数可以被一些字符代替:b表示单字节,h表示双字节,w表示四字节,g表示八字节。当我们指定了字节长度后,GDB会从指定的内存地址开始,读写指定字节,并把其当作一个值取出来。n、f、u这3个参数可以一起使用,例如命令“x/3uh 0x54320”表示从内存地址0x54320开始以双字节为1个单位(h)、16进制方式(u)显示3个单位(3)的内存。 ==
譬如下面的例子:
我们在
下一行设置断点后:
可以通过多种方式看C指向的字符串:
方法1:
方法2:
方法3:
将第一个字符改为大写:
再看看C:
修改寄存器:
修改内存:
譬如对于第8节的例子:
一般来说,被调试程序会按照程序代码的运行顺序依次执行,但是GDB也提供了乱序执行的功能,也就是说,GDB可以修改程序的执行顺序,从而让程序随意跳跃。这个功能可以由GDB的jump命令:jump <linespec> 来指定下一条语句的运行点。<linespec>可以是文件的行号,可以是file:line格式,也可以是+num这种偏移量格式,表示下一条运行语句从哪里开始。jump <address> 这里的<address>是代码行的内存地址。 注意,jump命令不会改变当前的程序栈中的内容,所以,如果使用jump从一个函数跳转到另一个函数,当跳转到的函数运行完返回,进行出栈操作时必然会发生错误,这可能导致意想不到的结果,所以最好只用jump在同一个函数中进行跳转。
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的方法非常有利于程序的调试。 signal命令的语法是:signal <signal>,UNIX的系统信号量通常从1到15,所以<signal>取值也在这个范围。
如果在函数中设置了调试断点,在断点后还有语句没有执行完,这时候我们可以使用return命令强制函数忽略还没有执行的语句并返回。
上述return命令用于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作为函数的返回值。
call命令用于强制调用某函数: 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,它会显示函数的返回值(如果函数返回值不是void)。 其实,前面介绍的print命令也可以完成强制调用函数的功能。
info命令可以在调试时用来查看寄存器、断点、观察点和信号等信息。要查看寄存器的值,可以使用如下命令: info registers (查看除了浮点寄存器以外的寄存器)info all-registers (查看所有寄存器,包括浮点寄存器)info registers <regname ...> (查看所指定的寄存器) 要查看断点信息,可以使用如下命令:info break 列出当前所设置的所有观察点,使用如下命令:info watchpoints 查看有哪些信号正在被GDB检测,使用如下命令:info signals info handle 也可以使用info line命令来查看源代码在内存中的地址。info threads可以看多线程。info line后面可以跟行号、函数名、文件名:行号、文件名:函数名等多种形式,例如下面的命令会打印出所指定的源码在运行时的内存地址:
off 不锁定任何线程,也就是所有线程都执行,这是默认值。
on 只有当前被调试程序会执行。
step 在单步的时候,除了next过一个函数的情况以外,只有当前线程会执行。
与多线程调试相关的命令还包括:
thread ID
切换当前调试的线程为指定ID的线程。
break thread_test.c:123 thread all
在所有线程中相应的行上设置断点
thread apply ID1 ID2 command
让一个或者多个线程执行GDB命令command。
thread apply all command
让所有被调试线程执行GDB命令command。
对于多线程程序,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 <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。
disassemble命令用于反汇编,它可被用来查看当前执行时的源代码的机器码,其实际上只是把目前内存中的指令dump出来。下面的示例用于查看函数func的汇编代码:
Linux GDB调试全面解析,布布扣,bubuko.com
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原文地址:http://www.cnblogs.com/cy568searchx/p/3818355.html