gdb 调试+子进程+线程

一、gdb常用指令：

gcc -g  main.c                      //在目标文件加入源代码的信息
gdb a.out       (gdb) start                         //开始调试
(gdb) n                             //一条一条执行
(gdb) step/s                        //执行下一条，如果函数进入函数
(gdb) backtrace/bt                  //查看函数调用栈帧
(gdb) info/i locals                 //查看当前栈帧局部变量
(gdb) frame/f                       //选择栈帧，再查看局部变量
(gdb) print/p                       //打印变量的值
(gdb) finish                        //运行到当前函数返回
(gdb) set var sum=0                 //修改变量值
(gdb) list/l 行号或函数名             //列出源码
(gdb) display/undisplay sum         //每次停下显示变量的值/取消跟踪
(gdb) break/b  行号或函数名           //设置断点
(gdb) continue/c                    //连续运行
(gdb) info/i breakpoints            //查看已经设置的断点
(gdb) delete breakpoints 2          //删除某个断点
(gdb) disable/enable breakpoints 3  //禁用/启用某个断点
(gdb) break 9 if sum != 0           //满足条件才激活断点
(gdb) run/r                         //重新从程序开头连续执行
(gdb) watch input[4]                //设置观察点
(gdb) info/i watchpoints            //查看设置的观察点
(gdb) x/7b input                    //打印存储器内容，b--每个字节一组，7--7组
(gdb) disassemble                   //反汇编当前函数或指定函数
(gdb) si                            // 一条指令一条指令调试 而 s 是一行一行代码
(gdb) info registers                // 显示所有寄存器的当前值
(gdb) x/20 $esp                    //查看内存中开始的20个数

二，调试子进程

实际上，GDB 没有对多进程程序调试提供直接支持。例如，使用GDB调试某个进程，如果该进程fork了子进程，GDB会继续调试该进程，子进程会不受干扰地运行下去。如果你事先在子进程代码里设定了断点，子进程会收到SIGTRAP信号并终止。那么该如何调试子进程呢？其实我们可以利用GDB的特点或者其他一些辅助手段来达到目的。此外，GDB 也在较新内核上加入一些多进程调试支持。

接下来我们详细介绍2种方法，分别是 follow-fork-mode 方法，attach 子进程方法。

在2.5.60版Linux内核及以后，GDB对使用fork/vfork创建子进程的程序提供了follow-fork-mode选项来支持多进程调试。

follow-fork-mode的用法为：

set follow-fork-mode [parent|child]

parent: fork之后继续调试父进程，子进程不受影响。
child: fork之后调试子进程，父进程不受影响。
调试子进程时，设定在子进程上的断点将会有效，而父进程上的断点此时无效；反之依然。缺省gdb是调试主进程的

因此如果需要调试子进程，在启动gdb后,可以看到在启动之后自动跳转到了子进程代码中。

(gdb) set follow-fork-mode child
(gdb) start
16            pid = fork();
(gdb)
[New process 6238]
this is futher process 6236,wait child 6238
[Switching to process 6238]

Attach子进程

众所周知，GDB有附着（attach）到正在运行的进程的功能，即attach <pid>命令。因此我们可以利用该命令attach到子进程然后进行调试。

例如我们要调试某个进程OwnTest，首先得到该进程的pid

host-192-10-10-8:/home/code # ps -ef|grep OwnTest
root      8056  5964  0 14:06 pts/1    00:00:00 ./OwnTest
root      8057  8056  0 14:06 pts/1    00:00:00 ./OwnTest
root      8058  8057  0 14:06 pts/1    00:00:00 ./OwnTest
root      8067  8933  0 14:06 pts/0    00:00:00 grep OwnTest
查看之后发现是三进程，通过pstree查看父子进程id情况。
host-192-10-10-8:/home/code # pstree  8056
OwnTest───OwnTest───OwnTest
host-192-10-10-8:/home/code # pstree  8057
OwnTest───OwnTest

现在就可以调试了。一个新的问题是，子进程一直在运行，attach上去后都不知道运行到哪里了。有没有办法解决呢？

一个办法是，在要调试的子进程初始代码中，比如main函数开始处，加入一段特殊代码，使子进程在某个条件成立时便循环睡眠等待，attach到进程后在该代码段后设上断点，再把成立的条件取消，使代码可以继续执行下去。

至于这段代码所采用的条件，看你的偏好了。比如我们可以检查一个指定的环境变量的值，或者检查一个特定的文件存不存在。以文件为例，其形式可以如下：

void debug_wait(char *tag_file)
{while(1){if (tag_file存在)睡眠一段时间;elsebreak;}
}

三，调试线程

当程序没有启动，线程还没有执行，此时利用gdb调试多线程和调试普通程序一样，通过设置断点，运行，查看信息等等。

在多线程编程时，当我们需要调试时，有时需要控制某些线程停在断点，有些线程继续执行。有时需要控制线程的运行顺序。有时需要中断某个线程，切换到其他线程。这些都可以通过gdb实现。

先介绍一下GDB多线程调试的基本命令。

info threads
显示当前可调试的所有线程，每个线程会有一个GDB为其分配的ID，后面操作线程的时候会用到这个ID。
前面有*的是当前调试的线程。

thread ID
切换当前调试的线程为指定ID的线程。

thread apply ID1 ID2 command
让一个或者多个线程执行GDB命令command。

thread apply all command
让所有被调试线程执行GDB命令command。

set scheduler-locking off|on|step
估计是实际使用过多线程调试的人都可以发现，在使用step或者continue命令调试当前被调试线程的时候，其他线程也是同时执行的，怎么只让被调试程序执行呢？通过这个命令就可以实现这个需求。
off 不锁定任何线程，也就是所有线程都执行，这是默认值。
on 只有当前被调试程序会执行。
step 在单步的时候，除了next过一个函数的情况(熟悉情况的人可能知道，这其实是一个设置断点然后continue的行为)以外，只有当前线程会执行。

如果目标进程已经core dump了，那么 gdb -c core xxx xxx是对应的程序文件。

如果目标进程还在运行，通常此时用于调试线程死锁的情况。有两种方法

一是 gdb -p xxx xxx是该进程的进程ID

或者用gcore xxx先获取对应进程的core，他会生成一个core文件 core.xxx

进入gdb后

(gdb) info threads

可以列出所有的线程，缺省设为当前的线程前面有一个*号

比如

gdb) info thread
    9 system thread 154262  Priority:154  0xc00000000042f670:0 in __ksleep
   +0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
    4 system thread 153674  Priority:168  0xc0000000004367d0:0 in _nanosleep2_sys+0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
    3 system thread 153673  Priority:168  0xc0000000004367d0:0 in _nanosleep2_sys+0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
    2 system thread 153672  Priority:154  0xc00000000042f670:0 in __ksleep
   +0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
*   1 system thread 153671  Priority:154  0xc000000000432ef0:0 in _read_sys
   +0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1

这是1个死锁的例子，可以看到线程9 和线程2都停在 __ksleep上。

如果想看各个线程的详细堆栈信息，比如要看9的

gdb)thread 9

把当前线程设成9，然后就可以查看相关信息

比如

gdb)bt

将列出栈的调用情况，以及对应源代码中的位置，此时谨慎察看对应代码，一般必有结果。

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