gdbserver调试共享库(终结版)

转载时请注明出处和作者联系方式
文章出处：http://www.limodev.cn/blog
作者联系方式：李先静 <xianjimli at hotmail dot com>

我 已经写过两篇关于gdbserver调试共享库的BLOG了：第一篇解决了调试共享库的难题，让调试共享库成为可能，但是使用起来很麻烦。第二篇做了点改 进，通过一个脚本文件计算偏移量，使用起来稍微方便一点。几年过去了，gdbserver还是不支持调试共享库，我也受够了，最终决定去修改了gdb的代 码。其实我们要做的就是计算共享库加载符号表的地址，算法很简单：

共享库加载符号表的地址 = 共享库在内存中的加载地址+代码段的偏移量。

实现原理如下：
o 通过gdbserver读/proc/$pid/maps文件，以获取共享库在内存中的加载地址。
o 通过bfd查询共享库的代码段的偏移量。
o 计算共享库加载符号表的地址。
o 调用add-symbol-file加载符号表。

具体实现如下：

o gdbserver增加qMaps请求(gdb/gdbserver/server.c)

void
handle_query (char *own_buf, int packet_len, int *new_packet_len_p)
{
…
  if (strncmp (own_buf, "qMaps;", 5) == 0)
    {
      handle_q_maps (own_buf);
      return;
    }
…
}

o gdbserver处理qMaps请求

handle_q_maps (char *own_buf)
{
    FILE* fp = NULL;
    char file_name[256] = {0};

    snprintf(file_name, sizeof(file_name), "/proc/%ld/maps", signal_pid);
    if((fp = fopen(file_name, "rb")) != NULL)
    {
        char line[512] = {0};
        while(fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL)
        {
            putpkt(line);
        }
        putpkt("");
        fclose(fp);
    }

包的大小有限制(2000)，所以我们只传一行过去，最后再发”“表示传输结束。

o修改gdb/remote.c解析maps文件。

static Maps* maps_parse(Maps* maps, char* maps_str)
{
  char* line = maps_str;
  char* next_line = NULL;
  while(line != NULL)
  {
    next_line = strchr(line, '/n');
    if(next_line != NULL)
    {
      *next_line = '/0';
      next_line++;
    }

    if(strstr(line, "r-xp") != NULL && strstr(line, ".so") != NULL)
    {
      int unused = 0;
      MapsItem item;
      memset(&item, 0x00, sizeof(item));

      sscanf(line, "%08x-%08x r-xp %08x %02x:%02x %d %s",
        &(item.start), &(item.end), &unused, &unused, &unused, &unused, item.file_name);
      maps_add(maps, &item);
}
    line = next_line;
  }

  return maps;
}

o修改gdb/remote.c获取代码段的偏移量。

int remote_get_so_vma(const char* file_name, size_t* vma)
{
  char **matching = NULL;
  bfd* b = bfd_openr(file_name, NULL);

  if(b != NULL && bfd_check_format_matches (b, bfd_object, &matching))
  {
    asection* s = bfd_get_section_by_name(b, ".text");
    if(s != NULL)
    {
      *vma = s->vma;

      return 1;
    }
  }

  return 0;
}

o 修改gdb/symfile.c实现add_shared_symbol_files_command，这个函数在linux下没有实现。

static void
add_shared_symbol_files_command (char *args, int from_tty)
{
#ifdef ADD_SHARED_SYMBOL_FILES
  ADD_SHARED_SYMBOL_FILES (args, from_tty);
#else
/*support sharelib: {*/
  extern void   remote_list_so(void);
  extern int    remote_get_so_nr(void);
  extern int    remote_get_so_vma(const char* file_name, size_t* vma);
  extern int    remote_get_so_text_start_addr(const char* file_name, size_t* addr);
  extern int    remote_get_so_name_text_start_addr(int index, const char** file_name, size_
t* addr);

  if (current_target.to_shortname &&
      (strcmp (current_target.to_shortname, "remote") == 0
       || strcmp (current_target.to_shortname, "extended-remote") == 0))
  {
    size_t addr = 0;
char cmd[2048] = {0};
if(args == NULL || args[0] == '/0')
    {
      printf_unfiltered("available so:/n");
      remote_list_so();
      printf_unfiltered("usage: add-shared-symbol-files file/n");
      printf_unfiltered("usage: add-shared-symbol-files all remote_path:local_path/n");

      return;
    }
    else if(strncmp(args, "all ", 4) == 0)
    {
      size_t i = 0;
      size_t n = 0;
      int rlen = 0;
      char rpath[260] = {0};
      char lpath[260] = {0};
      char* p = strchr(args, ':');
      const char* file_name = NULL;
      if(p == NULL) return;

      *p = '/0';
      strncpy(lpath, p + 1, sizeof(lpath));
strncpy(rpath, args + 4, sizeof(rpath));

      rlen = strlen(rpath);
      n = remote_get_so_nr();
      for(i = 0; i < n; i++)
      {
        remote_get_so_name_text_start_addr(i, &file_name, &addr);
        if(file_name != NULL && strncmp(file_name, rpath, rlen) == 0)
        {
          size_t vma = 0;
          char lfile_name[512] = {0};

          snprintf(lfile_name, sizeof(lfile_name),"%s/%s", lpath, file_name+rlen);
          if(remote_get_so_vma(lfile_name, &vma))
          {
            addr += vma;
          }
          snprintf(cmd, sizeof(cmd),"%s/%s %p", lpath, file_name+rlen, (void*)addr);
          add_symbol_file_command(cmd, 0);
        }
      }
    }
    else
    {
      remote_get_so_text_start_addr(args, &addr);

      if(addr > 0)
      {
        size_t vma = 0;
        if(remote_get_so_vma(args, &vma))
        {
          addr += vma;
        }
        snprintf(cmd, sizeof(cmd), "%s %p", args, (void*)addr);
        add_symbol_file_command(cmd, from_tty);
      }
      else
      {
        printf_unfiltered("%s is not found./n", args);
      }
    }
    return;
  }
/*support sharelib: }*/
  error (_("This command is not available in this configuration of GDB."));
#endif
}

使用方法：
o 加载单个共享库的符号表。add-shared-symbol-files 共享库文件名(本地绝对路径).
o 加载多个共享库的符号表。add-shared-symbol-files all 远程路径:本地路径

因为加载符号表时是加载本地文件，所以加载多个文件时，要把远程路径替换成本地路径。

需要代码的朋友请到这里(三个修改的文件)下载。

参考：
gdb编译方法：http://blog.csdn.net/absurd/archive/2006/08/19/1097392.aspx
用gdbserver调试共享库(改进版): http://blog.csdn.net/absurd/archive/2007/09/20/1793646.aspx

欢迎到Linux mobile development上交流