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  • gdb常用命令及gdb调试多进程/线程程序&coredump

    一、常用普通调试命令

    1.简单介绍GDB

    介绍： gdb是Linux环境下的代码调试⼯具。
    使⽤：需要在源代码⽣成的时候加上 -g 选项。
    开始使⽤： gdb binFile
    退出： ctrl + d 或 quit

    2.调试过程

    （1）list命令

    • list  linenum        显⽰binFile第linenum行周围的源代码，接着上次的位置往下列，每次列10⾏。
    • list  function       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

    （2）run或r

        运行程序。
    • run args         run命令可以直接接命令行参数值，也可以在执行run之前通过 set args + 参数值实现。

    (3)break(b)

    打断点，使用方法:
    • b  linenum                           在某行打断点
    • b  +offset/-offset                  在当前行号的前面或后面offset停住
    • b  filename:linenum             在某文件的某行打断点
    • b  filename:function            在某文件某个函数入口停住
    • b  *address                         在程序的运行地址处停住
    • b                                         没有参数在下一句停住
    • b where if condition            当某个条件满足时，在某一行停住（这个很有用，比如b 10 if ret == 5）
    • breaktrace(或bt)                 查看各级函数调⽤及参数
    • delete breakpoints            删除所有断点
    • delete breakpoints n         删除序号为n的断点
    • disable breakpoints           禁⽤断点
    • enable breakpoints            启⽤断点
    对于break命令，我们要灵活使用。例如打多个断点。多线程程序中我们可以主函数中线程创建后立即打断点，执行线程函数入口打断点等。

    （4）单步命令

        普通用法就不说了。
    • step count         一次性执行count步，如果有函数会进入函数
    • next count         一次执行count，不进入函数
    • 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以及参数信息
    • until                   退出循环体（尤其是针对for循环这种，很烦的）

    （5）continue命令
    continue(或c)：从当前位置开始连续⽽⾮单步执⾏程序

        当程序被停住之后，可以使用continue(c)命令，恢复程序的运行直到程序结束，或到达下一个断点。这里要注意如果没有断点程序是会直接结束的。

    （6）print(p)命令

        这个命令比较常用，用来查看我们想看的内容。比如有关数组可以看全部，也可以看从左到右某一部分：


        print命令针对变量查看的输出格式有：
    • x 按十六进制格式显示变量
    • d 按十进制格式显示变量
    • u 按十六进制格式显示无符号整型
    • o 按八进制格式显示变量
    • t 按二进制格式显示变量t 按二进制格式显示变量
    • a 按十六进制格式显示变量
    • c 按字符格式显示变量
    • f 按浮点数格式显示变量

    （7）watch命令

        这个命令比较有用。watch一般用来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否有变化，如果有变化，马上停住程序。我们有一下几种方法设置观察点：
    • watch   expr                 为表达式expr设置一个观察点，一旦表达式值有变化，马上停住程序
    • rwatch  expr                  当表达式expr被读时，停住程序
    • awatch expr                  当表达式的值被读或被写时，停住程序。
    • info      watchpoints       列出所有观察点（info指令通常可以去套 举例如下，演示观测*i的值，一旦变化停下来：

        在循环中我们也可以使用watch，配合ignore，它是除了until命令之外又一个可以让我们跳出循环的方法，不过watch+ignore更强大，可以任意跳转到第i次循环。它们的意思就是观察一个变量，可以理解为断点，ignore这个断点多少次，然后用continue就可以直接跳过了。


     

     

     

     

    （8）examine命令

        使用该命令来查看内存地址中的值。语法是：x/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。

     

    （9）jump命令

        jump命令不会改变程序栈的内容，一般只在同一函数内跳转。
    • jump linespec     指定下一条语句的运行点，linespec可以是linenum，filename+linenum，+offset这几种形式
    • jump address      跳到代码行的地址

    （10）signal命令

    使用signal 信号名（如SIGINT）这种方式把信号发送给程序，如果程序注册了signal_handler函数，还可以进行相应的处理，帮助调试程序。

    （11）set命令

    • set args       设置命令行参数
    • set env environmentVarname=value 设置环境变量。如：set env USER=benben

    （12）call命令

    • call function     强制调用某函数
        强制调用某函数，它会显示函数返回值（如果函数返回值不是void）。print命令也可以完成该功能。

    （13）disassemble命令

        反汇编命令，查看执行时源代码的机器码。
     
     
     
     
     
     
     
    （14）其他命令
    • info（i) locals：  查看当前栈帧局部变量的值
    • info break ：      查看断点信息
    • info(或i) breakpoints： 查看当前设置了哪些断点
    • finish：               执⾏到当前函数返回，然后挺下来等待命令
    • set var：             修改变量的值
    • display 变量名： 跟踪查看⼀个变量，每次停下来都显⽰它的值
    • undisplay：        取消对先前设置的那些变量的跟踪
    • until X⾏号：      跳⾄X⾏ 直接回
    • n 或 next：         单条执⾏
    • p 变量：             打印变量值。

    （14）另外一些常用调试命令

    until 跳出循环。在执行完循环体内的最后一条语句之后执行 until, 就会执行完循环体到后面的一个语句停下。

    finish 跳出当前函数，执行完当前的函数。

    tui是一个命令行的界面，能同时把代码显示出来。

    二、使用gdb调试core文件

    1.认识core文件

    linux下程序异常中止退出或崩溃的时，内核将程序在运行期间的内存状态等相关信息转存到磁盘，这个转存的文件叫core dump文件。文件中记录程序当时的内存调用、堆栈引用、进程和线程调用等信息，以帮助开发或维护人员了解异常发生当时的环境参数和信息。
    段错误（segfault）也称为核心转储；指程序试图操作不允许访问或试图访问的不合法内存的情况。可能导致段错误的原因主要有：
    1、试图解引用空指针（你不允许访问内存地址0）
    2、试图解引用不在你内存中的其他指针
    3、一个C++ vtable虚表指针被破坏并指向错误的地方，这导致程序试图去执行一些不可执行的内存。
    4、其他情况，比如未对齐的内存访问也可能会出现段错误。

    2.配置生成core文件

    编译时需要加 -g 选项使程序生成调试信息: gcc -g core_test.c -o core_test

    ①使用 ulimit -c 查看core开关，如果为0表示关闭，不会生成core文件；
    ②使用 ulimit -c [filesize] 设置core文件大小，当最小设置为4之后才会生成core文件；
    ③使用 ulimit -c unlimited 设置core文件大小为不限制，这是常用的做法；
    ④如果需要开机就执行，则需要将这句命令写到 /etc/profile 等文件。
    core文件命名和保存路径：

    ①core文件有默认的名称和路径；
    ②自己命名和指定保存路径，可以通过 /proc/sys/kernel/core_pattern 设置 core 文件名和保存路径，方法如下：
        echo "/corefile/core-%e-%p-%t" > /proc/sys/kernel/core_pattern
        命名的参数列表：
        %p - insert pid into filename 添加pid
        %u - insert current uid into filename 添加当前uid
        %g - insert current gid into filename 添加当前gid
        %s - insert signal that caused the coredump into the filename 添加导致产生core的信号
        %t - insert UNIX time that the coredump occurred into filename 添加core文件生成时的unix时间
        %h - insert hostname where the coredump happened into filename 添加主机名
        %e - insert coredumping executable name into filename 添加命令名。

    3.调试core文件

    （1）方法1: gdb [exec file] [core file] 然后执行bt看堆栈信息(或者where命令)

    （2）方法1：gdb -c [core file],然后 file [exec file],最后再使用 bt 查看错误位置

    https://blog.csdn.net/sunxiaopengsun/article/details/72974548

    三、使用gdb调试多进程多线程程序

    1.设置

    默认设置下，在调试多进程程序时GDB只会调试主进程。但是GDB（>V7.0）支持多进程的分别以及同时调试，换句话说，GDB可以同时调试多个程序。只需要设置follow-fork-mode(默认值：parent)和detach-on-fork（默认值：on）即可。两者结合起来构成了GDB的调试模式。
          follow-fork-mode  detach-on-fork    说明
    parent                   on                     只调试主进程（GDB默认）
    child                     on                     只调试子进程
    parent                   off                    同时调试两个进程，gdb跟主进程，子进程block在fork位置
    child                     off                    同时调试两个进程，gdb跟子进程，主进程block在fork位置
       设置方法：set follow-fork-mode [parent|child]   set detach-on-fork [on|off]
       查询正在调试的进程：info inferiors
       切换调试的进程： inferior <infer number>
       添加新的调试进程： add-inferior [-copies n] [-exec executable] ,可以用file executable来分配给inferior可执行文件。
       其他：remove-inferiors infno， detach inferior
    查看gdb默认的参数设置：

    2.演示代码

    下面这段代码的主要流程就是在main函数中fork创建一个子进程，然后在父进程中又创建一个线程，接着就使用gdb进行调试（block子进程）。

     1 #include <stdio.h>
 2 #include <pthread.h>
 3 #include <sys/types.h>
 4 #include <unistd.h>
 5 
 6 int main(int argc, const char **argv)
 7 {
 8     int pid;
 9     pid = fork();
10     if (pid != 0)    //add the first breakpoint.
11         Parent();
12     else
13         Child();
14     return 0;
15 }
16 
17 //Parent process handle.
18 void Parent()
19 {
20     pid_t pid = getpid();
21     char cParent[] = "Parent";
22     char cThread[] = "Thread";
23     pthread_t pt;
24 
25     printf("[%s]: [%d] [%s]
", cParent, pid, "step1");
26 
27     if (pthread_create(&pt, NULL, (void *)*ParentDo, cThread))
28     {
29         printf("[%s]: Can not create a thread.
", cParent);
30     }
31 
32     ParentDo(cParent);
33     sleep(1);
34 }
35 //Parent process handle after generate a thread.
36 void * ParentDo(char *argv)
37 {
38     pid_t pid = getpid();
39     pthread_t tid = pthread_self();   //Get the thread-id selfly.
40     char tprefix[] = "thread";
41 
42     printf("[%s]: [%d] [%s] [%lu] [%s]
", argv, pid, tprefix, tid, "step2");  //add the second breakpoint.
43     printf("[%s]: [%d] [%s] [%lu] [%s]
", argv, pid, tprefix, tid, "step3");
44 
45     return NULL;
46 }
47 //Child process handle.
48 void Child()
49 {
50     pid_t pid = getpid();
51     char prefix[] = "Child";
52     printf("[%s]: [%d] [%s]
", prefix, pid, "step1");
53     return;
54 }

    如果直接运行程序，那么输出的结果如下：

    3.gdb调试

    3.1设置调试模式和Catchpoint

    设置调试父子进程，gdb跟主进程，子进程block在fork位置。

    这时可以另开一个终端，使用如下命令查看当前CentOS系统所有进程的状态：发现父进程PID为10062，通过fork产生的子进程为10065：

     同时，可以使用命令cat /proc/10062/status查看当前进程的详细信息：进程PID为10060，它的父进程（即GDB进程）为10062，同时这也是追踪进程ID，线程数Threads为1（共享使用该信号描述符的线程数，在POSIX多线程序应用程序中，线程组中的所有线程使用同一个信号描述符）。

    3.2 设置第一个断点

    在程序的第46行设置断点，并运行到断点处：

    这时再次使用命令pstree -pul查看当前系统进程的状态：发现此时仍然只有父进程13162和子进程13159。

    3.3 执行到第一个断点此时如果切换到子进程13162

    重新切换到父进程13159

    3.4 设置第二个断点并调试

    在第50行设置断点继续调试主进程（使父进程产生线程），其中父进程和线程到底是谁先执行是由内核调度控制的。

    这时使用命令pstree -pul查看当前系统进程的状态：存在父进程13159和子进程13162以及父进程创建的一个线程14208（线程用大括号{}表示）。

    同时，使用命令cat /proc/13159/status查看当前进程的详细信息：进程PID为13159，它的父进程（即GDB进程）为13154，同时这也是追踪进程ID，线程数Threads为2（当前父进程13159+线程14208）。

    3.5 查看第二个断点处的调试信息

    3.6手动切换到线程
    3.7 开始执行第二个断点处的代码

    这时使用命令查看当前系统进程的状态：存在父进程13159和子进程13162，其中线程14208已经结束了。

    本文部分参考：https://typecodes.com/cseries/multilprocessthreadgdb.html
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/33debug/p/7043437.html
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