gdb 教程

news2024/9/21 16:33:59

文章目录

GDB
- 启动 GDB 的方法
- GDB 命令
- 工具
- 参考

GDB

GDB是Linux下的调试工具，可以调试C、C++、Go、java等语言

GDB提供了以下四个功能：

程序启动时，可以按照自定义的要求运行程序，如设置参数和环境变量
可以让被调试的程序在所指定的代码处暂停运行，并查看当前运行状态（如当前变量的值，函数的执行结果），即支持断点调试
当程序被停止时，可以查看当前程序中的变量的状态
在程序执行过程中，可以改变某个变量的值，还可改变代码的执行顺序

要使用gdb调试，必须在源代码生成二进制程序的时候，加上 -g 选项，release 模式，如果没有 -g ，将看不见程序的函数名、变量名，所替代的全是运行时的内存地址

可以通过 readelf -S 可执行文件 | grep debug 和 file 可执行文件 查看某个二进制文件有没有调试信息，如下红色框是调试信息

在这里插入图片描述

启动 GDB 的方法

gdb program：调式方式启动运行无参程序

gdb program 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

# 查看 limit
(base) china@china:~$ ulimit -c
0
(base) china@china:~$ ulimit -a
real-time non-blocking time  (microseconds, -R) unlimited
core file size              (blocks, -c) 0
data seg size               (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority                 (-e) 0
file size                   (blocks, -f) unlimited
pending signals                     (-i) 127327
max locked memory           (kbytes, -l) 4084144
max memory size             (kbytes, -m) unlimited
open files                          (-n) 1024
pipe size                (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues         (bytes, -q) 819200
real-time priority                  (-r) 0
stack size                  (kbytes, -s) 8192
cpu time                   (seconds, -t) unlimited
max user processes                  (-u) 127327
virtual memory              (kbytes, -v) unlimited
file locks                          (-x) unlimited
# 修改为不限制 core 文件大小
(base) china@china:~$ ulimit -c unlimited
(base) china@china:~$ ulimit -c
unlimited

gdb program process_id：指定程序运行时的进程 ID，GDB 会自动 attach 上去，并调试，program 应该在 PATH 环境变量中搜索得到

# 修改 /etc/sysctl.d/10-ptrace.conf
kernel.yama.ptrace_scope = 0

# 调试
(base) china@china:~/thread-pool$ ps -ef | grep program_name
china      53735   48756  0 20:32 pts/0    00:00:00 ./program_name
(base) china@china:~/thread-pool$ sudo gdb program_name -p 53735

GDB 启动时常用参数

# 从指定文件中读取符号表
--symbols=SYMFILE

# 从指定文件中读取符号信息，并把它用在可执行文件中
--se=FILE

# 调试时 core dump 的 core 文件
--core=COREFILE

# 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
--directory=DIR

调式core文件，段错误

# 查看
ulimit -a
ulimit -c
# 设置
ulimit -c unlimited

# 设置core生成目录为/data/coredump，默认当前目录下，%e表示程序名，%p表示进程id
echo /data/coredump/core.%e.%p> /proc/sys/kernel/core_pattern

当程序core dump时，可能会产生core文件，它能够很大程序帮助我们定位问题。但前提是系统没有限制core文件的产生。

ulimit -a

ulimit -c

ulimit -c unlimited # 此时会产生core文件

gdb 程序文件名 core文件名

调试core文件，需要设置ulimit -c unlimited，并设置core文件生成目录
当程序运行错误结束的时候，会自动生成一个core文件，gdb ./main core

GDB 命令

在这里插入图片描述

help

# help 命令仅显示 GDB 命令种类
(gdb) help
# 查看 breakpoints 的所有命令
(gdb) help breakpoints

breakpoint：设置断点

# 
(gdb) braek function_name

# 
(gdb) break line_num

# 在当前行号的前 offset 
(gdb) break +offset

# 在当前行号的后 offset
(gdb) break -offset

(gdb) break file_name:line_num

(gdb) break file_name:function_name

# 在程序运行的内存地址处
(gdb) break *address

# 如果 cond 成立
(gdb) break …… if cond

# 在下一条指令处停住
(gdb) break

# 查看断点，[n]表示断点号
(gdb) info breakpoints [n]

watchpoint：设置观察点

# 一旦 expr 值变化，程序停止
(gdb) watch expr

# 一旦 expr 被读时，程序停止
(gdb) rwatch expr

# 当 expr 被读或写，程序停止
(gdb) awatch expr

# 查看
(gdb) info watchpoints

catchpoint：设置捕捉点，捕捉程序运行时的一些时间

# 抛出的异常
(gdb) catch throw

# 捕获的异常
(gdb) catch catch

# 调用系统调用 exec 时
(gdb) catch exec

# 调用系统调用 fork 时
(gdb) catch fork

# 调用系统调用 vfork 时
(gdb) catch vfork

# load 或 load 载入共享库时
(gdb) catch load

# 卸载共享库时
(gdb) catch unload

# 只设置一次捕捉点，当程序停止后，自动删除
(gdb) tcatch

维护停止点：delete、clear、disable、enable

# 清除所有已定义的停止点
(gdb) clear

# 
(gdb) clear function_name

# 
(gdb) clear line_num

# 删除所有的断点
(gdb) delete

# 删除指定的断点，breakpoints 是断点号，range 是断点号的范围 3-7
(gdb) delete [breakpoints] [range...]

# 关闭所有的断点
(gdb) disable

# 关闭指定的断点，breakpoints 是断点号，range 是断点号的范围 3-7
(gdb) disable [breakpoints] [range...]

# 开启所有的断点
(gdb) enable

# 开启指定的断点，breakpoints 是断点号，range 是断点号的范围 3-7
(gdb) enable [breakpoints] [range...]

run

# 
(gdb) set args ...

# 运行程序，直到程序结束或下一个断点
(gdb) run args

# 恢复程序运行，直到结束或者下一个断点
(gdb) continue

# 单步，会进入函数
(gdb) setp

# 单步，不会进入函数
(gdb) next

# 运行程序，直到当前函数完成返回，打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息
(gdb) finish

# 运行程序直到退出循环体
(gdb) until

quit
```
(gdb) quit
```

shell

# shell command
(gdb) shell pwd

# 查看运行环境
(gdb) path
(gdb) show path

# 
(gdb) cd

# 查看当前目录
(gdb) pwd

log

set logging on 打开日志功能
	默认在当前目录生成gdb.txt

工具

readelf：

root@china:~/csapp# readelf -S ./main | grep debug
  [28] .debug_aranges    PROGBITS         0000000000000000  00003036
  [29] .debug_info       PROGBITS         0000000000000000  00003066
  [30] .debug_abbrev     PROGBITS         0000000000000000  000031af
  [31] .debug_line       PROGBITS         0000000000000000  00003295
  [32] .debug_str        PROGBITS         0000000000000000  00003321
  [33] .debug_line_str   PROGBITS         0000000000000000  0000341a

file：

root@china:~/csapp# file ./main
./main: ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, BuildID[sha1]=fa5fb837d07c13549e0880c95a0e6ea0c5e54f57, for GNU/Linux 3.2.0, with debug_info, not stripped