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GDB调试精粹及使用实例,该如何解决

发布时间: 2012-02-27 10:00:22 作者: rapoo

GDB调试精粹及使用实例
GNU的调试器称为gdb,该程序是一个交互式工具,工作在字符模式。在 X Window 系统中,有一个gdb的前端图形工具,称为xxgdb。gdb 是功能强大的调试程序,可完成如下的调试任务:

 * 设置断点;
 * 监视程序变量的值;
 * 程序的单步执行;
 * 修改变量的值。

 在可以使用 gdb 调试程序之前,必须使用 -g 选项编译源文件。可在 makefile 中如下定义 CFLAGS 变量: CFLAGS = -g
 运行 gdb 调试程序时通常使用如下的命令: gdb progname

在 gdb 提示符处键入help,将列出命令的分类,主要的分类有:
 * aliases:命令别名
 * breakpoints:断点定义;
 * data:数据查看;
 * files:指定并查看文件;
 * internals:维护命令;
 * running:程序执行;
 * stack:调用栈查看;
 * statu:状态查看;
 * tracepoints:跟踪程序执行。

 键入 help 后跟命令的分类名,可获得该类命令的详细清单。

gdb 的常用命令

命令 解释
break NUM 在指定的行上设置断点。
bt 显示所有的调用栈帧。该命令可用来显示函数的调用顺序。
clear 删除设置在特定源文件、特定行上的断点。其用法为clear FILENAME:NUM
continue 继续执行正在调试的程序。该命令用在程序由于处理信号或断点而 导致停止运行时。
display EXPR 每次程序停止后显示表达式的值。表达式由程序定义的变量组成。
file FILE 装载指定的可执行文件进行调试。
help NAME 显示指定命令的帮助信息。
info break 显示当前断点清单,包括到达断点处的次数等。
info files 显示被调试文件的详细信息。
info func 显示所有的函数名称。
info local 显示当函数中的局部变量信息。
info prog 显示被调试程序的执行状态。
info var 显示所有的全局和静态变量名称。
kill 终止正被调试的程序。
list 显示源代码段。
make 在不退出 gdb 的情况下运行 make 工具。
next 在不单步执行进入其他函数的情况下,向前执行一行源代码。
print EXPR 显示表达式 EXPR 的值。


[解决办法]
贡献一点, 随便接分

使用GDB:
本文描述GDB,GNU的原代码调试器。(这是4.12版1994年一月,GDB版本4。16)
* 目录:
* 摘要: GDB的摘要
* 实例: 一个使用实例
* 入门: 进入和退出GDB
* 命令: GDB 的命令
* 运行: 在GDB下运行程序
* 停止: 暂停和继续执行
* 栈: 检查堆栈
* 原文件: 检查原文件
* 数据: 检查数据
* 语言: 用不同的语言来使用GDB
* 符号: 检查符号表
* 更改: 更改执行
* GDB的文件 文件
* 对象 指定调试对象
* 控制GDB 控制
* 执行序列: 执行一序列命令
* Emacs: 使GDB和Emacs一起工作
* GDB的bug:
* 命令行编辑: 行编辑
* 使用历史记录交互:
* 格式化文档: 如何格式化和打印GDB文档
* 安装GDB :



* 索引:

GDB简介:
**************

调试器(比如象GDB)能让你观察另一个程序在执行时的内部活动,或程序出错时
发生了什么。
GDB主要能为你做四件事(包括为了完成这些事而附加的功能),帮助你找出程序
中的错误。
* 运行你的程序,设置所有的能影响程序运行的东西。

* 保证你的程序在指定的条件下停止。

* 当你程序停止时,让你检查发生了什么。

* 改变你的程序。那样你可以试着修正某个bug引起的问题,然后继续查找另一
个bug.

你可以用GDB来调试C和C++写的程序。(参考 *C 和C++)

部分支持Modula-2和chill,但现在还没有这方面的文档。

调试Pascal程序时,有一些功能还不能使用。

GDB还可以用来调试FORTRAN程序,尽管现在还不支持表达式的输入,输出变量,
或类FORTRAN的词法。
* GDB是 "free software ",大家都可以免费拷贝。也可以为GDB增加新的功能,不
过可要遵守GNU的许可协议幺。反正我认为GNU还是比较不错的:-)
就这句话:
Fundamentally, the General Public License is a license which says
that you have these freedoms and that you cannot take these freedoms
away from anyone else.
GDB的作者:
Richard Stallman是GDB的始作俑者,另外还有许多别的GNU的成员。许多人
为此作出了贡献。(都是老外不提也罢,但愿他们不要来找我麻烦:-))


这里是GDB的一个例子:
原文中是使用一个叫m4的程序。但很遗憾我找不到这个程序的原代码,
所以没有办法来按照原文来说明。不过反正是个例子,我就拿一个操作系统的
进程调度原码来说明把,原代码我会附在后面。
首先这个程序叫os.c是一个模拟进程调度的原程序(也许是个老古董了:-))。
先说明一下如何取得包括原代码符号的可执行代码。大家有心的话可以去看一下gcc的
man文件(在shell下打man gcc)。gcc -g <原文件.c> -o <要生成的文件名>
-g 的意思是生成带原代码调试符号的可执行文件。
-o 的意思是指定可执行文件名。
(gcc 的命令行参数有一大堆,有兴趣可以自己去看看。)
(忍不住要加个注,现在应该用gcc -ggdb指定吧!因为有很多人都在问,因为除了gdb还有别的工具:-)
反正在linux下把os.c用以上方法编译连接以后就产生了可供gdb使用的可执行文件。
我用gcc -g os.c -o os,产生的可执行文档叫os.
然后打gdb os,就可进入gdb,屏幕提示:
GDB is free software and you are welcome to 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.

GDB 4.16, Copyright 1995 Free Software Foundation, Inc...
(gdb)
(gdb)是提示符,在这提示符下可以输入命令,直到退出。(退出命令是q/Q)
为了尽量和原文档说明的命令相符,即使在本例子中没用的命令我也将演示。
首先我们可以设置gdb的屏幕大小。键入:
(gdb)set width 70
就是把标准屏幕设为70列。
然后让我们来设置断点。设置方法很简单:break或简单打b后面加行号或函数名
比如我们可以在main 函数上设断点:
(gdb)break main
或(gdb)b main
系统提示:Breakpoint 1 at 0x8049552: file os.c, line 455.
然后我们可以运行这个程序,当程序运行到main函数时程序就会停止返回到gdb的
提示符下。运行的命令是run或r(gdb中有不少alias,可以看一下help,在gdb下打help)
run 后面可以跟参数,就是为程序指定命令行参数。
比如r abcd,则程序就会abcd以作为参数。(这里要说明的是可以用set args来指定参
数)。打入r或run后,程序就开始运行直到进入main的入口停止,显示:
Starting program: <路径> /os
[解决办法]
Breakpoint 1, main () at os.c:455
455 Initial();
这里455 Initial();是将要执行的命令或函数。
gdb提供两种方式:1.单步进入,step into就是跟踪到函数内啦。命令是step或s
2.单步,next,就是简单的单步,不会进入函数。命令是next或n
这两个命令还有别的用法以后再说。
我们用n命令,键入:
(gdb)n
Success forking process# 1 ,pid is 31474

Success forking process# 2 ,pid is 31475

Success forking process# 3 ,pid is 31476

Success forking process# 4 ,pid is 31477

Success forking process# 5 ,pid is 31478

Success forking process# 6 ,pid is 31479

Dispatching Algorithm : FIFO
********************************************************************************

PCB# PID Priority PC State
1 31474 24 0 WAITING
2 31475 19 0 WAITING
3 31476 16 0 WAITING
4 31477 23 0 WAITING
5 31478 22 0 WAITING
6 31479 20 0 WAITING

******************************************************************************



CPU : NO process running
IO : No process
Waiting CPU!!! 31474 31475 31476 31477 31478 31479
Waiting IO NONE
456 State=WAITING;
最后的一行就是下一句要执行的命令。我们现在在另一个函数上加断点。注意我们
可以用l/list命令来显示原代码。这里我们键入
(gdb)l
451 main()
452 {
453 int message;
454
455 Initial();
456 State=WAITING;
457 printf( "Use Control-C to halt \n ");
458 signal(SIGALRM,AlarmMessage);
459 signal(SIGINT,InteruptMessage);
460 signal(SIGUSR2,IoMessage);
(gdb) l
461 alarm(TimeSlot);
462 for(;;)
463 {
464 message=GetMessage();
465 switch(message)
466 {
467 case INTERRUPT : printf( "Use Control-C t;

468 break;
469 case CHILD_IO: WaitingIo();
470 break;
显示了原代码,现在在AlarmMessage上加断点。
(gdb) b AlarmMessage
Breakpoint 2 at 0x8048ee3: file os.c, line 259.
(gdb)
然后我们继续运行程序。
(gdb)c
c或continue命令让我们继续被中断的程序。 显示:
Continuing.
Use Control-C to halt

Breakpoint 2, AlarmMessage () at os.c:259
259 ClearSignal();
注意我们下一句语句就是ClearSignal();
我们用s/step跟踪进入这个函数看看它是干什么的。
(gdb) s
ClearSignal () at os.c:227
227 signal(SIGINT,SIG_IGN);
用l命令列出原代码:
(gdb) l
222 }
223
224
225 void ClearSignal() /* Clear other signals */
226 {
227 signal(SIGINT,SIG_IGN);
228 signal(SIGALRM,SIG_IGN);
229 signal(SIGUSR2,SIG_IGN);
230 }
231
(gdb)
我们可以用s命令继续跟踪。现在让我们来试试bt或backtrace命令。这个命令可以
显示栈中的内容。
(gdb) bt
#0 ClearSignal () at os.c:227
#1 0x8048ee8 in AlarmMessage () at os.c:259
#2 0xbffffaec in ?? ()
#3 0x80486ae in ___crt_dummy__ ()
(gdb)
大家一定能看懂显示的意思。栈顶是AlarmMessage,接下来的函数没有名字--就是
没有原代码符号。这显示了函数调用的嵌套。
好了,我们跟踪了半天还没有检查过变量的值呢。检查表达式的值的命令是p或print
格式是p <表达式>
444444让我们来找一个变量来看看。:-)
(gdb)l 1
还记得l的作用吗?l或list显示原代码符号,l或list加 <行号> 就显示从 <行号> 开始的
原代码。好了找到一个让我们来看看WaitingQueue的内容
(gdb) p WaitingQueue
$1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 0}
(gdb)
WaitingQueue是一个数组,gdb还支持结构的显示,
(gdb) p Pcb
$2 = {{Pid = 0, State = 0, Prior = 0, pc = 0}, {Pid = 31474, State = 2,
Prior = 24, pc = 0}, {Pid = 31475, State = 2, Prior = 19, pc = 0}, {
Pid = 31476, State = 2, Prior = 16, pc = 0}, {Pid = 31477, State = 2,
Prior = 23, pc = 0}, {Pid = 31478, State = 2, Prior = 22, pc = 0}, {
Pid = 31479, State = 2, Prior = 20, pc = 0}}
(gdb)
这里可以对照原程序看看。
原文档里是一个调试过程,不过我想这里我已经把gdb的常用功能介绍了一遍,基本上
可以用来调试程序了。:-)
[解决办法]
BS 一下 CSDN, 限制发贴的字数, 还限制不能连续发贴, 还我一偏文章回那么多次......


模式的选择
--------------
现在我们来聊聊gdb运行模式的选择。我们可以用许多模式来运行gdb,例如在“批模式”
或“安静模式”。这些模式都是在gdb运行时在命令行作为选项指定的。
`-nx '
`-n '
不执行任何初始化文件中的命令。(一般初始化文件叫做`.gdbinit ').一般情况下在
这些文件中的命令会在所有的命令行参数都被传给gdb后执行。

`-quiet '
`-q '
“安静模式”。不输出介绍和版权信息。这些信息在“批模式”中也被跳过。

`-batch '
“批模式”。在“批模式”下运行。当在命令文件中的所有命令都被成功的执行后
gdb返回状态“0”,如果在执行过程中出错,gdb返回一个非零值。
“批模式”在把gdb作为一个过滤器运行时很有用。比如在一台远程计算机上下载且
执行一个程序。信息“ Program exited normally”(一般是当运行的程序正常结束


时出现)不会在这种模式中出现。
`-cd DIRECTORY '
把DIRECTORY作为gdb的工作目录,而非当前目录(一般gdb缺省把当前目录作为工作目
录)。
`-fullname '
`-f '
GNU Emacs 设置这个选项,当我们在Emacs下,把gdb作为它的一个子进程来运行时,
Emacs告诉gdb按标准输出完整的文件名和行号,一个可视的栈内容。这个格式跟在
文件名的后面。行号和字符重新按列排,Emacs-to-GDB界面使用\032字符作为一个
显示一页原文件的信号。
`-b BPS '
为远程调试设置波特率。

`-tty DEVICE '
使用DEVICE来作为你程序的标准输入输出


`quit '
使用 'quit '命令来退出gdb,或打一个文件结束符(通常是 ' CTROL-D ')。如果
你没有使用表达式,gdb会正常退出,否则它会把表达式的至作为error code
返回。

一个中断(通常是 'CTROL-c)不会导致从gdb中退出,而是结束任何一个gdb的命
令,返回gdb的命令输入模式。一般在任何时候使用 'CTROL-C '是安全的,因为
gdb会截获它,只有当安全时,中断才会起作用。
如果你正在用gdb控制一个被连接的进程或设备,你可以用 'detach '命令来释放
它。

Shell命令
==============
当你偶尔要运行一些shell命令时,你不必退出调试过程,也不需要挂起它;你
可以使用 'shell '命令。

`shell COMMAND STRING '
调用标准shell来执行 'COMMAND STRING '.环境变量 'SHELL '决定了那个shell被
运行。否则gdb使用 '/bin/sh '.
'make '工具经常在开发环境中使用,所以你可以不用 'shell '命令而直接打 'make '

`make MAKE-ARGS '
用指定的命令行变量来运行 'make '程序,这等于使用 'shell make MAKE-ARGS '
GDB 命令
************
我们可以把一个gdb命令缩写成开头几个字母,如果这没有二意性你可以直接回车来
运行。你还可以使用TAB键让gdb给你完成接下来的键入,或向你显示可选择的命令,
如果有不止一个选择的话。
[解决办法]
UP ,好东西当然要收藏。
[解决办法]

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