GDB调试器使用手册
2007-07-12 17:39
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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 * 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++) 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。) 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 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# 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 { 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。:-) 运行GDB(一些详细的说明): 前面已经提到过如何运行GDB了,现在让我们来看一些更有趣的东西。你可以在运行 GDB时通过许多命令行参数指定大量的参数和选项,通过这个你可以在一开始就设置好 程序运行的环境。 这里将要描述的命令行参数覆盖了大多数的情况,事实上在一定环境下有的并没有 什么大用处。最通常的命令就是使用一个参数: $gdb <可执行文档名> 你还可以同时为你的执行文件指定一个core文件: $gdb <可执行文件名> core 你也可以为你要执行的文件指定一个进程号: $gdb <可执行文件名> <进程号> 如:&gdb os 1234将使gdb与进程1234相联系(attach) 除非你还有一个文件叫1234的。gdb首先检查一个core文件。 如果你是使用一个远程终端进行远程调试的话,那如果你的终端不支持的话,你将无法 使用第二个参数甚至没有core dump。如果你觉得开头的提示信息比较碍眼的话,你可以 用gdb -silent。你还可以用命令行参数更加详细的控制GDB的行为。 打入gdb -help或-h 可以得到这方面的提示。所有的参数都被按照排列的顺序传给gdb 除非你用了-x参数。 当gdb开始运行时,它把任何一个不带选项前缀的参数都当作为一个可执行文件或core 文件(或进程号)。就象在前面加了-se或-c选项。gdb把第一个前面没有选项说明的参数 看作前面加了-se 选项,而第二个(如果有的话)看作是跟着-c选项后面的。 许多选项有缩写,用gdb -h可以看到。在gdb中你也可以任意的把选项名掐头去尾,只 要保证gdb能判断唯一的一个参数就行。 在这里我们说明一些最常用的参数选项 -symbols <文件名>(-s <文件名>)------从<文件名>中读去符号。 -exec <文件名>(-e <文件名>)----在合适的时候执行<文件名>来做用正确的数据与core dump的作比较。 -se <文件名>------从<文件名>中读取符号并把它作为可执行文件。 -core <文件名>(-c <文件名>)--指定<文件名>为一个core dump 文件。 -c <数字>----连接到进程号为<数字>,与attach命令相似。 -command <文件名> -x <文件名>-----执行gdb命令,在<文件名>指定的文件中存放着一序列的gdb命令,就 象一个批处理。 -directory(-d) <路径>---指定路径。把<路径>加入到搜索原文件的路径中。 -m -mapped---- 注意这个命令不是在所有的系统上都能用。如果你可以通过mmap系统调用来获得内存 映象文件,你可以用这个命令来使gdb把你当前文件里的符号写入一个文件中,这个文件 将存放在你的当前路径中。如果你调试的程序叫/temp/fred那么map文件就叫 ./fred.syms这样当你以后再调试这个程序时,gdb会认识到这个文件的存在,从而从这 个文件中读取符号,而不是从可执行文件中读取。.syms与主机有关不能共享。 -r -readnow---马上从符号文件中读取整个符号表,而不是使用缺省的。缺省的符号表是 调入一部分符号,当需要时再读入一部分。这会使开始进入gdb慢一些,但可以加快以后 的调试速度。 -m和-r一般在一起使用来建立.syms文件 接下来再谈谈模式的设置(请听下回分解 :-)) 附:在gdb文档里使用的调试例子我找到了在minix下有这个程序,叫m4有兴趣的 可以自己去看看 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 `-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 |
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