神器gdb（整合）

来源:http://fanqiang.chinaunix.net/program/other/2006-07-14/4834.shtml (2006-07-14 11:18:05)

一：列文件清单
1． List
(gdb) list line1,line2

二：执行程序
要想运行准备调试的程序，可使用run命令，在它后面可以跟随发给该程序的任何参数，包括标准输入和标准输出说明符(<和>)和外壳通配符（*、？、[、]）在内。
如果你使用不带参数的run命令，gdb就再次使用你给予前一条run命令的参数，这是很有用的。
利用set args 命令就可以修改发送给程序的参数，而使用show args 命令就可以查看其缺省参数的列表。
（gdb）set args –b –x
(gdb) show args
backtrace命令为堆栈提供向后跟踪功能。
Backtrace 命令产生一张列表，包含着从最近的过程开始的所以有效过程和调用这些过程的参数。

三：显示数据
利用print 命令可以检查各个变量的值。
(gdb) print p (p为变量名)
whatis 命令可以显示某个变量的类型
(gdb) whatis p
type = int *

print 是gdb的一个功能很强的命令，利用它可以显示被调试的语言中任何有效的表达式。表达式除了包含你程序中的变量外，还可以包含以下内容：
l 对程序中函数的调用
(gdb) print find_entry(1,0)
l 数据结构和其他复杂对象
(gdb) print *table_start
$8={e=reference=’\000’,location=0x0,next=0x0}
l 值的历史成分
(gdb)print $1 ($1为历史记录变量,在以后可以直接引用 $1 的值)
l 人为数组
人为数组提供了一种去显示存储器块（数组节或动态分配的存储区）内容的方法。早期的调试程序没有很好的方法将任意的指针换成一个数组。就像对待参数一样，让我们查看内存中在变量h后面的10个整数，一个动态数组的语法如下所示：
base@length
因此，要想显示在h后面的10个元素，可以使用h@10：
(gdb)print h@10
$13=(-1,345,23,-234,0,0,0,98,345,10)

四：断点(breakpoint)
break命令（可以简写为b）可以用来在调试的程序中设置断点，该命令有如下四种形式：
l break line-number 使程序恰好在执行给定行之前停止。
l break function-name 使程序恰好在进入指定的函数之前停止。
l break line-or-function if condition 如果condition（条件）是真，程序到达指定行或函数时停止。
l break routine-name 在指定例程的入口处设置断点

如果该程序是由很多原文件构成的，你可以在各个原文件中设置断点，而不是在当前的原文件中设置断点，其方法如下：
(gdb) break filename:line-number
(gdb) break filename:function-name

要想设置一个条件断点，可以利用break if命令，如下所示：
(gdb) break line-or-function if expr
例：
(gdb) break 46 if testsize==100

从断点继续运行：countinue 命令
五．断点的管理

1． 显示当前gdb的断点信息：
(gdb) info break
他会以如下的形式显示所有的断点信息：
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x000028bc in init_random at qsort2.c:155
2 breakpoint keep y 0x0000291c in init_organ at qsort2.c:168
(gdb)
2.删除指定的某个断点：
(gdb) delete breakpoint 1
该命令将会删除编号为1的断点，如果不带编号参数，将删除所有的断点
(gdb) delete breakpoint
3.禁止使用某个断点
(gdb) disable breakpoint 1
该命令将禁止断点 1,同时断点信息的 (Enb)域将变为 n
4．允许使用某个断点
(gdb) enable breakpoint 1
该命令将允许断点 1,同时断点信息的 (Enb)域将变为 y
5．清除原文件中某一代码行上的所有断点
(gdb)clean number
注：number 为原文件的某个代码行的行号
六．变量的检查和赋值
l whatis:识别数组或变量的类型
l ptype:比whatis的功能更强，他可以提供一个结构的定义
l set variable:将值赋予变量
l print 除了显示一个变量的值外，还可以用来赋值

七．单步执行
l next
不进入的单步执行
l step
进入的单步执行
如果已经进入了某函数，而想退出该函数返回到它的调用函数中，可使用命令finish
八．函数的调用
l call name 调用和执行一个函数
(gdb) call gen_and_sork( 1234,1,0 )
(gdb) call printf(“abcd”)
$1=4
l finish 结束执行当前函数，显示其返回值（如果有的话）

九．机器语言工具
有一组专用的gdb变量可以用来检查和修改计算机的通用寄存器，gdb提供了目前每一台计算机中实际使用的4个寄存器的标准名字：
l $pc ： 程序计数器
l $fp ： 帧指针（当前堆栈帧）
l $sp ： 栈指针
l $ps ： 处理器状态

十．信号
gdb通常可以捕捉到发送给它的大多数信号，通过捕捉信号，它就可决定对于正在运行的进程要做些什么工作。例如，按CTRL-C将中断信号发送给gdb，通常就会终止gdb。但是你或许不想中断gdb，真正的目的是要中断gdb正在运行的程序，因此，gdb要抓住该信号并停止它正在运行的程序，这样就可以执行某些调试操作。

Handle命令可控制信号的处理，他有两个参数，一个是信号名，另一个是接受到信号时该作什么。几种可能的参数是：
l nostop 接收到信号时，不要将它发送给程序，也不要停止程序。
l stop 接受到信号时停止程序的执行，从而允许程序调试；显示一条表示已接受到信号的消息（禁止使用消息除外）
l print 接受到信号时显示一条消息
l noprint 接受到信号时不要显示消息（而且隐含着不停止程序运行）
l pass 将信号发送给程序，从而允许你的程序去处理它、停止运行或采取别的动作。
l nopass 停止程序运行，但不要将信号发送给程序。
例如，假定你截获SIGPIPE信号，以防止正在调试的程序接受到该信号，而且只要该信号一到达，就要求该程序停止，并通知你。要完成这一任务，可利用如下命令：
(gdb) handle SIGPIPE stop print
请注意，UNIX的信号名总是采用大写字母！你可以用信号编号替代信号名
如果你的程序要执行任何信号处理操作，就需要能够测试其信号处理程序，为此，就需要一种能将信号发送给程序的简便方法，这就是signal命令的任务。该 命令的参数是一个数字或者一个名字，如SIGINT。假定你的程序已将一个专用的SIGINT（键盘输入，或CTRL-C；信号2）信号处理程序设置成采 取某个清理动作，要想测试该信号处理程序，你可以设置一个断点并使用如下命令：
（gdb） signal 2
continuing with signal SIGINT(2)
该程序继续执行，但是立即传输该信号，而且处理程序开始运行.

十一. 原文件的搜索
search text:该命令可显示在当前文件中包含text串的下一行。
Reverse-search text:该命令可以显示包含text 的前一行。

十二.UNIX接口
shell 命令可启动UNIX外壳，CTRL-D退出外壳，返回到 gdb.

十三.命令的历史
为了允许使用历史命令，可使用 set history expansion on 命令
(gdb) set history expansion on

小结：常用的gdb命令
backtrace 显示程序中的当前位置和表示如何到达当前位置的栈跟踪（同义词：where）
breakpoint 在程序中设置一个断点
cd 改变当前工作目录
clear 删除刚才停止处的断点
commands 命中断点时，列出将要执行的命令
continue 从断点开始继续执行
delete 删除一个断点或监测点；也可与其他命令一起使用
display 程序停止时显示变量和表达时
down 下移栈帧，使得另一个函数成为当前函数
frame 选择下一条continue命令的帧
info 显示与该程序有关的各种信息
jump 在源程序中的另一点开始运行
kill 异常终止在gdb 控制下运行的程序
list 列出相应于正在执行的程序的原文件内容
next 执行下一个源程序行，从而执行其整体中的一个函数
print 显示变量或表达式的值
pwd 显示当前工作目录
pype 显示一个数据结构（如一个结构或C++类）的内容
quit 退出gdb
reverse-search 在源文件中反向搜索正规表达式
run 执行该程序
search 在源文件中搜索正规表达式
set variable 给变量赋值
signal 将一个信号发送到正在运行的进程
step 执行下一个源程序行，必要时进入下一个函数
undisplay display命令的反命令，不要显示表达式
until 结束当前循环
up 上移栈帧，使另一函数成为当前函数
watch 在程序中设置一个监测点（即数据断点）
whatis 显示变量或函数类型
****************************************************
　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。

******gdb 使用范例************************
-----------------
清单 一个有错误的 C 源程序 bugging.c
代码:

-----------------
1　＃i nclude
2
3　static char buff [256];
4　static char* string;
5　int main ()
6　{
7　　　printf ("Please input a string: ");
8　　　gets (string);　　
9　　 printf ("\nYour string is: %s\n", string);
10 }


-----------------
　 上面这个程序非常简单，其目的是接受用户的输入，然后将用户的输入打印出来。该程序使用了一个未经过初始化的字符串地址 string，因此，编译并运行之后，将出现 Segment Fault 错误：
$ gcc -o bugging -g bugging.c
$ ./bugging
Please input a string: asfd
Segmentation fault (core dumped)
为了查找该程序中出现的问题，我们利用 gdb，并按如下的步骤进行：
1．运行 gdb bugging 命令，装入 bugging 可执行文件；
2．执行装入的 bugging 命令 run；
3．使用 where 命令查看程序出错的地方；
4．利用 list 命令查看调用 gets 函数附近的代码；
5．唯一能够导致 gets 函数出错的因素就是变量 string。用print命令查看 string 的值；
6．在 gdb 中，我们可以直接修改变量的值，只要将 string 取一个合法的指针值就可以了，为此，我们在第8行处设置断点 break 8；
7．程序重新运行到第 8行处停止，这时，我们可以用 set variable 命令修改 string 的取值；
8．然后继续运行，将看到正确的程序运行结果。
(http://www.fanqiang.com)



寄存器窗口
 
  (gdb) display
 
  设定要观察的变量的内容。这些变量的值在程序每次被断下来后显示在屏幕上。
 
  例如，我们经常要关注  eax, ebx, ecx,edx的内容，则用 display 设置他们为观察变量。
 
  (gdb) display  /x $eax
 
  (gdb) display  /x $ebx
 
  (gdb) display  /x $ecx
 
  (gdb) display  /x $edx
 
 
  (gdb) until
相当于 od  的 f4
 
 
  特色功能：
  1、设置反汇编代码使用的指令集
  (gdb) set disas intel
 
  设置反汇编代码使用的指令集，可选择 intel 指令集或 AT&T指令集.
 
  该指令只能用于x86平台。
 
 
  捕获 “段错误”的信号
  (gdb) handle SIGSEGV

  抛出异常时捕获
  (gdb) catch throw
 
  查看栈帧。
  (gdb) where
  
  强制返回
  (gdb) return
  程序直接从当前行跳转到 return 处。如果函数有返回值，则加在 return 命令之后。例如，　return 1。跳转中，栈平衡是自动维护的。修改程序代码段：
 



handle SIGINT nostop print pass

收到SIGINT时不要停止、打印出来、传递给调试目标程序

handle SIGINT nostop print nopass

info signals
info handle
查看有哪些信号在被GDB检测中。

l 对程序中函数的调用
(gdb) print find_entry(1,0)


如果该程序是由很多原文件构成的，你可以在各个原文件中设置断点，而不是在当前的原文件中设置断点，其方法如下：
(gdb) break filename:line-number
(gdb) break filename:function-name

要想设置一个条件断点，可以利用break if命令，如下所示：
(gdb) break line-or-function if expr
例：
(gdb) break 46 if testsize==100

删除br
del br 3

whatis:识别数组或变量的类型
l ptype:比whatis的功能更强，他可以提供一个结构的定义
l set variable:将值赋予变量
l print 除了显示一个变量的值外，还可以用来赋值

signal 发送信号

info signals
info handle
查看有哪些信号在被GDB检测中。

另外补充：

信号的处理
程序是和网络相关的，调试期间经常地收到SIGPIPE，导致gdb停下来。看了一下gdb info，解决方法很简单。用handle命令设置一下缺省signal的处理行为就可以了:
   handle SIGPIPE nostop
如果连提示信息都不想看见，就可以这样设置:
   handle SIGPIPE nostop noprint
就可以了。其他相关信号也可以类似处理。想了解目前的signal状态可以使用info signal察看。


启动配置文件
GDB使用中比较麻烦的事情，就是每次启动，还要手动敲一把命令，特别是断点比较多的情况，这个特便影响，工作效率。查了一下gdb info，gdb支持自动读取一个启动脚本文件.gdbinit，所以经常输入的启动命令，就都可以写在gdb启动目录的.gdbinit里面。比如
.gdbinit:
   file myapp
   handle SIGPIPE nostop
   break ss.c:100
   break ss.c:200
   run
GDB和bash类似，也支持source这个命令，执行另外一个脚本文件。所以可以修改一下.gdbinit:
.gdbinit:
   file myapp
   handle SIGPIPE nostop
   source gdb.break
   run
gdb.break:
   break ss.c:100
   break ss.c:200
这样修改的断点配置，只需要编辑gdb.break就可以了。再后来，偶而还是需要单独启动GDB，不想执行自动脚本，于是又改进了一下。首先把.gdbinit命名为gdb.init，然后定义一个shell alias:
   $ alias .gdb=”gdb -x gdb.init”

这样如果需要使用自动脚本，就用.gdb命令，否则用gdb进入交互状态的gdb。这样配置以后可以一个简单命令就开始调试，整个效率就能提高不少。


1. 欲查看多线程程序中所有线程的调用栈信息
====================================
      gdb attach xxx
      set height 0
       thread apply all bt
       detach
       q

2. CPU占用率过高问题分析方法
====================================
shell下执行:ps -eLfP 找出cpu占用率高的线程
UID        PID  PPID   LWP PSR  C NLWP STIME TTY          TIME
root      1431  1270  1751   5 90   64 Dec24 ?        00:00:00
                      ^^^^  ^^ ^^
                     thread core cpurate
使用gdb:
gdb attach 1431        <==== 登录cpu占用率高的进程
set height 0
i thread               <==== 打印该进程的所有线程
找到 : LWP 1751 线程
17 Thread 855356656 (LWP 1751)  0x2ac30994 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib/libpthread.so.0
^^                   ^^^^^^^^
打出cpu占用率高的 任务的调用栈:
thread 17   <============  切换到该线程
bt          <============  打印该线程的调用栈 看该线程当前正在调用的函数 
                            一般影响性能的都是长时间占用cpu的 所以打印bt 大部分都是影响性能的地方
                            如果怀疑是死循环 可以尝试finish命令 退出当前函数 反复执行该命令 当某次finish 无响应时 说明该函数无法退出 即死循环

tbreak（简写tb）：临时断点，中断一次后自动删除断点，形式参照break
(gdb) info break或i b


9、字段搜索
search text：至上往下搜索，显示在当前文件中包含text的代码行
reverse-search text：至下往上搜索，显示包含text的代码行

10、UNIX接口
shell：使可不用离开gdb下启动unix外壳
(gdb)shell
exit（快捷键ctrl+d）：退出unix外壳，返回到 gdb
#exit
11、工作目录
cd：改变工作目录
(gdb)cd [path]
pwd：显示工作目录
(gdb)pwd

br c++ 的 funname  必须先 list 到对应得文件里面 然后
br  className::functionName

多源文件的C工程代码查看
list  filename:1


disas  方法名   如果没有参数，则反汇编当前的函数。
反汇编一段指令。可以带零个、一个或两个参数。第一个参数是反汇编开始地址，第二个参数是反汇编结束地址。


break 38 if count==3

//查看类型
whatis  ptype
打印结构体 p *strutName


查看方法栈的层级调用
up
down

当前执行行
backtrace


until 跳出循环