GDB 调试

GDB概述
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GDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的程序调试工具。或许，各位比较喜欢那种图形界面方式的，像VC、BCB等IDE的调试，但如果你是在UNIX平台下做软件，你会发现GDB这个调试工具有比VC、BCB的图形化调试器更强大的功能。所谓“寸有所长，尺有所短”就是这个道理。
一般来说，GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能：
    1、启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
    2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
    3、当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。
    4、动态的改变你程序的执行环境。
从上面看来，GDB和一般的调试工具没有什么两样，基本上也是完成这些功能，不过在细节上，你会发现GDB这个调试工具的强大，大家可能比较习惯了图形化的调试工具，但有时候，命令行的调试工具却有着图形化工具所不能完成的功能。让我们一一看来。
一个调试示例
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源程序：tst.c
     1 #include 
     2
     3 int func(int n)
     4 {
     5         int sum=0,i;
     6         for(i=0; i
编译生成执行文件：（Linux下）
    hchen/test> cc -g tst.c -o tst
使用GDB调试：
hchen/test> gdb tst  
2
3        int func(int n)
4        {
5                int sum=0,i;
6                for(i=0; i
Breakpoint 1, main () at tst.c:17    
Breakpoint 2, func (n=250) at tst.c:5
5                int sum=0,i;
(gdb) n
6                for(i=1; i
Program exited with code 027. 
好了，有了以上的感性认识，还是让我们来系统地认识一下gdb吧。

使用GDB
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一般来说GDB主要调试的是C/C++的程序。要调试C/C++的程序，首先在编译时，我们必须要把调试信息加到可执行文件中。使用编译器（cc/gcc/g++）的 -g 参数可以做到这一点。如：
    > cc -g hello.c -o hello
    > g++ -g hello.cpp -o hello
如果没有-g，你将看不见程序的函数名、变量名，所代替的全是运行时的内存地址。当你用-g把调试信息加入之后，并成功编译目标代码以后，让我们来看看如何用gdb来调试他。
启动GDB的方法有以下几种：
    1、gdb  
       program也就是你的执行文件，一般在当然目录下。
    2、gdb  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。
    3、gdb  
       如果你的程序是一个服务程序，那么你可以指定这个服务程序运行时的进程ID。gdb会自动attach上去，并调试他。program应该在PATH环境变量中搜索得到。

GDB启动时，可以加上一些GDB的启动开关，详细的开关可以用gdb -help查看。我在下面只例举一些比较常用的参数：
    -symbols  
    -s  
    从指定文件中读取符号表。
    -se file 
    从指定文件中读取符号表信息，并把他用在可执行文件中。
    -core 
    -c  
    调试时core dump的core文件。
    -directory 
    -d 

    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。

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启动gdb后，就你被带入gdb的调试环境中，就可以使用gdb的命令开始调试程序了，gdb的命令可以使用help命令来查看，如下所示：
    /home/hchen> gdb
    GNU gdb 5.1.1
    Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
    GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
    welcome to change it and/or 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.
    This GDB was configured as "i386-suse-linux".
    (gdb) help
    List of classes of commands:
    aliases -- Aliases of other commands
    breakpoints -- Making program stop at certain points
    data -- Examining data
    files -- Specifying and examining files
    internals -- Maintenance commands
    obscure -- Obscure features
    running -- Running the program
    stack -- Examining the stack
    status -- Status inquiries
    support -- Support facilities
    tracepoints -- Tracing of program execution without stopping the program
    user-defined -- User-defined commands
    Type "help" followed by a class name for a list of commands in that class.
    Type "help" followed by command name for full documentation.
    Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
    (gdb)
gdb的命令很多，gdb把之分成许多个种类。help命令只是例出gdb的命令种类，如果要看种类中的命令，可以使用help  命令，如：help breakpoints，查看设置断点的所有命令。也可以直接help 来查看命令的帮助。
gdb中，输入命令时，可以不用打全命令，只用打命令的前几个字符就可以了，当然，命令的前几个字符应该要标志着一个唯一的命令，在Linux下，你可以敲击两次TAB键来补齐命令的全称，如果有重复的，那么gdb会把其例出来。
    
    示例一：在进入函数func时，设置一个断点。可以敲入break func，或是直接就是b func
    (gdb) b func
    Breakpoint 1 at 0x8048458: file hello.c, line 10.

    示例二：敲入b按两次TAB键，你会看到所有b打头的命令：
    (gdb) b
    backtrace  break      bt
    (gdb)
    示例三：只记得函数的前缀，可以这样：
    (gdb) b make_ 
    （再按下一次TAB键，你会看到:）
    make_a_section_from_file     make_environ
    make_abs_section             make_function_type
    make_blockvector             make_pointer_type
    make_cleanup                 make_reference_type
    make_command                 make_symbol_completion_list
    (gdb) b make_
    GDB把所有make开头的函数全部例出来给你查看。
    示例四：调试C++的程序时，有可以函数名一样。如：
    (gdb) b 'bubble( M-? 
    bubble(double,double)    bubble(int,int)
    (gdb) b 'bubble(
    你可以查看到C++中的所有的重载函数及参数。（注：M-?和“按两次TAB键”是一个意思）
要退出gdb时，只用发quit或命令简称q就行了。

GDB中运行UNIX的shell程序
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在gdb环境中，你可以执行UNIX的shell的命令，使用gdb的shell命令来完成：
    shell 
    调用UNIX的shell来执行，环境变量SHELL中定义的UNIX的shell将会被用来执行，如果SHELL没有定义，那就使用UNIX的标准shell：/bin/sh。（在Windows中使用Command.com或cmd.exe）
还有一个gdb命令是make：
    make  
    可以在gdb中执行make命令来重新build自己的程序。这个命令等价于“shell make ”。 

在GDB中运行程序
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当以gdb 方式启动gdb后，gdb会在PATH路径和当前目录中搜索的源文件。如要确认gdb是否读到源文件，可使用l或list命令，看看gdb是否能列出源代码。
在gdb中，运行程序使用r或是run命令。程序的运行，你有可能需要设置下面四方面的事。
1、程序运行参数。
    set args 可指定运行时参数。（如：set args 10 20 30 40 50）
    show args 命令可以查看设置好的运行参数。
2、运行环境。
    path  可设定程序的运行路径。
    show paths 查看程序的运行路径。
    set environment varname [=value] 设置环境变量。如：set env USER=hchen
    show environment [varname] 查看环境变量。
3、工作目录。
    cd  相当于shell的cd命令。
    pwd 显示当前的所在目录。
4、程序的输入输出。
    info terminal 显示你程序用到的终端的模式。
    使用重定向控制程序输出。如：run > outfile
    tty命令可以指写输入输出的终端设备。如：tty /dev/ttyb
调试已运行的程序
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两种方法：
1、在UNIX下用ps查看正在运行的程序的PID（进程ID），然后用gdb  PID格式挂接正在运行的程序。
2、先用gdb 关联上源代码，并进行gdb，在gdb中用attach命令来挂接进程的PID。并用detach来取消挂接的进程。

暂停 / 恢复程序运行
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调试程序中，暂停程序运行是必须的，GDB可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量，以及运行时的流程。
当进程被gdb停住时，你可以使用info program 来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。
在gdb中，我们可以有以下几种暂停方式：断点（BreakPoint）、观察点（WatchPoint）、捕捉点（CatchPoint）、信号（Signals）、线程停止（Thread Stops）。如果要恢复程序运行，可以使用c或是continue命令。
一、设置断点（BreakPoint）
    
    我们用break命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法：
    
    break  
        在进入指定函数时停住。C++中可以使用class::function或function(type,type)格式来指定函数名。
    break 
        在指定行号停住。
    break +offset 
    break -offset 
        在当前行号的前面或后面的offset行停住。offiset为自然数。
    break filename:linenum 
        在源文件filename的linenum行处停住。
    break filename:function 
        在源文件filename的function函数的入口处停住。
    break *address
        在程序运行的内存地址处停住。
    break 
        break命令没有参数时，表示在下一条指令处停住。
    break ... if 
        ...可以是上述的参数，condition表示条件，在条件成立时停住。比如在循环境体中，可以设置break if i=100，表示当i为100时停住程序。
    查看断点时，可使用info命令，如下所示：（注：n表示断点号）
    info breakpoints [n] 
    info break [n] 
    
二、设置观察点（WatchPoint）
    
    观察点一般来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否有变化了，如果有变化，马上停住程序。我们有下面的几种方法来设置观察点：
    
    watch 
        为表达式（变量）expr设置一个观察点。一量表达式值有变化时，马上停住程序。
        
    rwatch 
        当表达式（变量）expr被读时，停住程序。
        
    awatch 
        当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序。
    
    info watchpoints
        列出当前所设置了的所有观察点。
三、设置捕捉点（CatchPoint）
    你可设置捕捉点来补捉程序运行时的一些事件。如：载入共享库（动态链接库）或是C++的异常。设置捕捉点的格式为：
    
    catch 
        当event发生时，停住程序。event可以是下面的内容：
        1、throw 一个C++抛出的异常。（throw为关键字）
        2、catch 一个C++捕捉到的异常。（catch为关键字）
        3、exec 调用系统调用exec时。（exec为关键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
        4、fork 调用系统调用fork时。（fork为关键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
        5、vfork 调用系统调用vfork时。（vfork为关键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
        6、load 或 load  载入共享库（动态链接库）时。（load为关键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
        7、unload 或 unload  卸载共享库（动态链接库）时。（unload为关键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
    tcatch  
        只设置一次捕捉点，当程序停住以后，应点被自动删除。

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四、维护停止点
上面说了如何设置程序的停止点，GDB中的停止点也就是上述的三类。在GDB中，如果你觉得已定义好的停止点没有用了，你可以使用delete、clear、disable、enable这几个命令来进行维护。
    clear
        清除所有的已定义的停止点。
    clear 
    clear 
        清除所有设置在函数上的停止点。
    clear 
    clear 
        清除所有设置在指定行上的停止点。
    delete [breakpoints] [range...]
        删除指定的断点，breakpoints为断点号。如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围（如：3-7）。其简写命令为d。
比删除更好的一种方法是disable停止点，disable了的停止点，GDB不会删除，当你还需要时，enable即可，就好像回收站一样。
    disable [breakpoints] [range...]
        disable所指定的停止点，breakpoints为停止点号。如果什么都不指定，表示disable所有的停止点。简写命令是dis.
    enable [breakpoints] [range...]
        enable所指定的停止点，breakpoints为停止点号。
    enable [breakpoints] once range...
        enable所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被GDB自动disable。
    enable [breakpoints] delete range...
        enable所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被GDB自动删除。

五、停止条件维护
前面在说到设置断点时，我们提到过可以设置一个条件，当条件成立时，程序自动停止，这是一个非常强大的功能，这里，我想专门说说这个条件的相关维护命令。一般来说，为断点设置一个条件，我们使用if关键词，后面跟其断点条件。并且，条件设置好后，我们可以用condition命令来修改断点的条件。（只有break和watch命令支持if，catch目前暂不支持if）
    condition  
        修改断点号为bnum的停止条件为expression。
    condition 
        清除断点号为bnum的停止条件。
还有一个比较特殊的维护命令ignore，你可以指定程序运行时，忽略停止条件几次。
    ignore  
        表示忽略断点号为bnum的停止条件count次。

六、为停止点设定运行命令
我们可以使用GDB提供的command命令来设置停止点的运行命令。也就是说，当运行的程序在被停止住时，我们可以让其自动运行一些别的命令，这很有利行自动化调试。对基于GDB的自动化调试是一个强大的支持。
    commands [bnum]
    ... command-list ...
    end
    为断点号bnum指写一个命令列表。当程序被该断点停住时，gdb会依次运行命令列表中的命令。
    例如：
        break foo if x>0
        commands
        printf "x is %d\n",x
        continue
        end
        断点设置在函数foo中，断点条件是x>0，如果程序被断住后，也就是，一旦x的值在foo函数中大于0，GDB会自动打印出x的值，并继续运行程序。
如果你要清除断点上的命令序列，那么只要简单的执行一下commands命令，并直接在打个end就行了。
七、断点菜单
在C++中，可能会重复出现同一个名字的函数若干次（函数重载），在这种情况下，break 不能告诉GDB要停在哪个函数的入口。当然，你可以使用break 也就是把函数的参数类型告诉GDB，以指定一个函数。否则的话，GDB会给你列出一个断点菜单供你选择你所需要的断点。你只要输入你菜单列表中的编号就可以了。如：
    (gdb) b String::after
    [0] cancel
    [1] all
    [2] file:String.cc; line number:867
    [3] file:String.cc; line number:860
    [4] file:String.cc; line number:875
    [5] file:String.cc; line number:853
    [6] file:String.cc; line number:846
    [7] file:String.cc; line number:735
    > 2 4 6
    Breakpoint 1 at 0xb26c: file String.cc, line 867.
    Breakpoint 2 at 0xb344: file String.cc, line 875.
    Breakpoint 3 at 0xafcc: file String.cc, line 846.
    Multiple breakpoints were set.
    Use the "delete" command to delete unwanted
     breakpoints.
    (gdb)
可见，GDB列出了所有after的重载函数，你可以选一下列表编号就行了。0表示放弃设置断点，1表示所有函数都设置断点。
八、恢复程序运行和单步调试
当程序被停住了，你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束，或下一个断点到来。也可以使用step或next命令单步跟踪程序。
    continue [ignore-count]
    c [ignore-count]
    fg [ignore-count]
        恢复程序运行，直到程序结束，或是下一个断点到来。ignore-count表示忽略其后的断点次数。continue，c，fg三个命令都是一样的意思。
    step 
        单步跟踪，如果有函数调用，他会进入该函数。进入函数的前提是，此函数被编译有debug信息。很像VC等工具中的step in。后面可以加count也可以不加，不加表示一条条地执行，加表示执行后面的count条指令，然后再停住。
    next 
        同样单步跟踪，如果有函数调用，他不会进入该函数。很像VC等工具中的step over。后面可以加count也可以不加，不加表示一条条地执行，加表示执行后面的count条指令，然后再停住。
    set step-mode
    set step-mode on
        打开step-mode模式，于是，在进行单步跟踪时，程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码。
    set step-mod off
        关闭step-mode模式。
    finish
        运行程序，直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。
    until 或 u
        当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时，这个命令可以运行程序直到退出循环体。
    stepi 或 si
    nexti 或 ni
        单步跟踪一条机器指令！一条程序代码有可能由数条机器指令完成，stepi和nexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i $pc” ，当运行完这个命令后，单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令（也就是汇编代码）
九、信号（Signals）
信号是一种软中断，是一种处理异步事件的方法。一般来说，操作系统都支持许多信号。尤其是UNIX，比较重要应用程序一般都会处理信号。UNIX定义了许多信号，比如SIGINT表示中断字符信号，也就是Ctrl+C的信号，SIGBUS表示硬件故障的信号；SIGCHLD表示子进程状态改变信号；SIGKILL表示终止程序运行的信号，等等。信号量编程是UNIX下非常重要的一种技术。
GDB有能力在你调试程序的时候处理任何一种信号，你可以告诉GDB需要处理哪一种信号。你可以要求GDB收到你所指定的信号时，马上停住正在运行的程序，以供你进行调试。你可以用GDB的handle命令来完成这一功能。
    handle  
        在GDB中定义一个信号处理。信号可以以SIG开头或不以SIG开头，可以用定义一个要处理信号的范围（如：SIGIO-SIGKILL，表示处理从SIGIO信号到SIGKILL的信号，其中包括SIGIO，SIGIOT，SIGKILL三个信号），也可以使用关键字all来标明要处理所有的信号。一旦被调试的程序接收到信号，运行程序马上会被GDB停住，以供调试。其可以是以下几种关键字的一个或多个。
        nostop
            当被调试的程序收到信号时，GDB不会停住程序的运行，但会打出消息告诉你收到这种信号。
        stop
            当被调试的程序收到信号时，GDB会停住你的程序。
        print
            当被调试的程序收到信号时，GDB会显示出一条信息。
        noprint
            当被调试的程序收到信号时，GDB不会告诉你收到信号的信息。
        pass
        noignore
            当被调试的程序收到信号时，GDB不处理信号。这表示，GDB会把这个信号交给被调试程序会处理。
        nopass
        ignore
            当被调试的程序收到信号时，GDB不会让被调试程序来处理这个信号。
    info signals
    info handle
        查看有哪些信号在被GDB检测中。
十、线程（Thread Stops）
如果你程序是多线程的话，你可以定义你的断点是否在所有的线程上，或是在某个特定的线程。GDB很容易帮你完成这一工作。
    break  thread 
    break  thread  if ...
        linespec指定了断点设置在的源程序的行号。threadno指定了线程的ID，注意，这个ID是GDB分配的，你可以通过“info threads”命令来查看正在运行程序中的线程信息。如果你不指定thread 则表示你的断点设在所有线程上面。你还可以为某线程指定断点条件。如：
    
        (gdb) break frik.c:13 thread 28 if bartab > lim
    当你的程序被GDB停住时，所有的运行线程都会被停住。这方便你你查看运行程序的总体情况。而在你恢复程序运行时，所有的线程也会被恢复运行。那怕是主进程在被单步调试时。
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查看栈信息
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当程序被停住了，你需要做的第一件事就是查看程序是在哪里停住的。当你的程序调用了一个函数，函数的地址，函数参数，函数内的局部变量都会被压入“栈”（Stack）中。你可以用GDB命令来查看当前的栈中的信息。
下面是一些查看函数调用栈信息的GDB命令：
    backtrace 
    bt 
        打印当前的函数调用栈的所有信息。如：
        
        (gdb) bt
        #0  func (n=250) at tst.c:6
        #1  0x08048524 in main (argc=1, argv=0xbffff674) at tst.c:30
        #2  0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
        
        从上可以看出函数的调用栈信息：__libc_start_main --> main() --> func()
        
    
    backtrace 
    bt  
        n是一个正整数，表示只打印栈顶上n层的栈信息。
    backtrace  
    bt  
        -n表一个负整数，表示只打印栈底下n层的栈信息。
        
如果你要查看某一层的信息，你需要在切换当前的栈，一般来说，程序停止时，最顶层的栈就是当前栈，如果你要查看栈下面层的详细信息，首先要做的是切换当前栈。
    frame  
    f  
        n是一个从0开始的整数，是栈中的层编号。比如：frame 0，表示栈顶，frame 1，表示栈的第二层。
    
    up 
        表示向栈的上面移动n层，可以不打n，表示向上移动一层。 
        
    down  
        表示向栈的下面移动n层，可以不打n，表示向下移动一层。 
        
    上面的命令，都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息。你可以使用这三个命令：
    
            select-frame  对应于 frame 命令。
            up-silently  对应于 up 命令。
            down-silently  对应于 down 命令。
    
查看当前栈层的信息，你可以用以下GDB命令：
    frame 或 f 
        会打印出这些信息：栈的层编号，当前的函数名，函数参数值，函数所在文件及行号，函数执行到的语句。
    
    info frame 
    info f 
        这个命令会打印出更为详细的当前栈层的信息，只不过，大多数都是运行时的内内地址。比如：函数地址，调用函数的地址，被调用函数的地址，目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地址等等。如：
            (gdb) info f
            Stack level 0, frame at 0xbffff5d4:
             eip = 0x804845d in func (tst.c:6); saved eip 0x8048524
             called by frame at 0xbffff60c
             source language c.
             Arglist at 0xbffff5d4, args: n=250
             Locals at 0xbffff5d4, Previous frame's sp is 0x0
             Saved registers:
              ebp at 0xbffff5d4, eip at 0xbffff5d8
              
     info args
        打印出当前函数的参数名及其值。
     
     info locals
        打印出当前函数中所有局部变量及其值。
        
     info catch
        打印出当前的函数中的异常处理信息。
        
        
        
        
查看源程序
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一、显示源代码
    GDB 可以打印出所调试程序的源代码，当然，在程序编译时一定要加上-g的参数，把源程序信息编译到执行文件中。不然就看不到源程序了。当程序停下来以后，GDB会报告程序停在了那个文件的第几行上。你可以用list命令来打印程序的源代码。还是来看一看查看源代码的GDB命令吧。
    
    list 
        显示程序第linenum行的周围的源程序。
    
    list  
        显示函数名为function的函数的源程序。
        
    list 
        显示当前行后面的源程序。
    
    list - 
        显示当前行前面的源程序。
一般是打印当前行的上5行和下5行，如果显示函数是是上2行下8行，默认是10行，当然，你也可以定制显示的范围，使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。
    set listsize 
        设置一次显示源代码的行数。
        
    show listsize
        查看当前listsize的设置。
        
list命令还有下面的用法：
    list , 
        显示从first行到last行之间的源代码。
    
    list , 
        显示从当前行到last行之间的源代码。
        
    list +
        往后显示源代码。
        
一般来说在list后面可以跟以下这们的参数：
       行号。
       当前行号的正偏移量。
       当前行号的负偏移量。
      哪个文件的哪一行。
      函数名。
     哪个文件中的哪个函数。
      程序运行时的语句在内存中的地址。
    
二、搜索源代码
不仅如此，GDB还提供了源代码搜索的命令：
    forward-search  
    search 
        向前面搜索。
    reverse-search  
        全部搜索。
        
其中，就是正则表达式，也主一个字符串的匹配模式，关于正则表达式，我就不在这里讲了，还请各位查看相关资料。
三、指定源文件的路径
某些时候，用-g编译过后的执行程序中只是包括了源文件的名字，没有路径名。GDB提供了可以让你指定源文件的路径的命令，以便GDB进行搜索。
    directory 
    dir 
        加一个源文件路径到当前路径的前面。如果你要指定多个路径，UNIX下你可以使用“:”，Windows下你可以使用“;”。
    directory 
        清除所有的自定义的源文件搜索路径信息。
    
    show directories 
        显示定义了的源文件搜索路径。
        
四、源代码的内存
你可以使用info line命令来查看源代码在内存中的地址。info line后面可以跟“行号”，“函数名”，“文件名:行号”，“文件名:函数名”，这个命令会打印出所指定的源码在运行时的内存地址，如：
        (gdb) info line tst.c:func
        Line 5 of "tst.c" starts at address 0x8048456  and ends at 0x804845d .
还有一个命令（disassemble）你可以查看源程序的当前执行时的机器码，这个命令会把目前内存中的指令dump出来。如下面的示例表示查看函数func的汇编代码。
        (gdb) disassemble func
        Dump of assembler code for function func:
        0x8048450 :       push   %ebp
        0x8048451 :     mov    %esp,%ebp
        0x8048453 :     sub    $0x18,%esp
        0x8048456 :     movl   $0x0,0xfffffffc(%ebp)
        0x804845d :    movl   $0x1,0xfffffff8(%ebp)
        0x8048464 :    mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
        0x8048467 :    cmp    0x8(%ebp),%eax
        0x804846a :    jle    0x8048470 
        0x804846c :    jmp    0x8048480 
        0x804846e :    mov    %esi,%esi
        0x8048470 :    mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
        0x8048473 :    add    %eax,0xfffffffc(%ebp)
        0x8048476 :    incl   0xfffffff8(%ebp)
        0x8048479 :    jmp    0x8048464 
        0x804847b :    nop
        0x804847c :    lea    0x0(%esi,1),%esi
        0x8048480 :    mov    0xfffffffc(%ebp),%edx
        0x8048483 :    mov    %edx,%eax
        0x8048485 :    jmp    0x8048487 
        0x8048487 :    mov    %ebp,%esp
        0x8048489 :    pop    %ebp
        0x804848a :    ret
        End of assembler dump.
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一直对GDB多线程调试接触不多，最近因为工作有了一些接触，简单作点记录吧。 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。 break thread_test.c:123 thread all在所有线程中相应的行上设置断点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。 在介绍完基本的多线程调试命令后，大概介绍一下GDB多线程调试的实现思路。 比较主要的代码是thread.c，前面介绍的几个命令等都是在其中实现。 thread_list这个表存储了当前可调试的所有线程的信息。 函数add_thread_silent或者add_thread(不同版本GDB不同)用来向thread_list列表增加一个线程的信息。 函数delete_thread用来向thread_list列表删除一个线程的信息。 上面提到的这2个函数会被有线程支持的target调用，用来增加和删除线程，不同的OS对线程的实现差异很大，这么实现比较好的保证了GDB多线程调试支持的扩展性。 函数info_threads_command是被命令info threads调用的，就是显示thread_list列表的信息。 函数thread_command是被命令thread调用，切换当前线程最终调用的函数是switch_to_thread，这个函数会先将当前调试线程变量inferior_ptid，然后对寄存器和frame缓冲进行刷新。 函数thread_apply_command被命令thread apply调用，这个函数的实际实现其实很简单，就是先切换当前线为指定线程，然后调用函数execute_command调用指定函数。 比较特别的是set scheduler-locking没有实现在thread.c中，而是实现在控制被调试程序执行的文件infrun.c中。 对其的设置会保存到变量scheduler_mode中，而实际使用这个变量的函数只有用来令被调试程序执行的函数resume。在默认情况下， 传递给target_resume的变量是resume_ptid，默认情况下其的值为RESUME_ALL，也就是告诉target程序执行的时候所有 被调试线程都要被执行。而当scheduler_mode设置为只让当前线程执行的时候，resume_ptid将被设置为inferior_ptid， 这就告诉target只有inferior_ptid的线程会被执行。 最后特别介绍一下Linux下多线程的支持，基本的调试功能在linux-nat.c中，这里有对Linux轻量级别进程本地调试的支持。但是其 在调试多线程程序的时候，还需要对pthread调试的支持，这个功能实现在linux-thread-db.c中。对pthread的调试要通过调用 libthread_db库来支持。 这里有一个单独的target"multi-thread"，这个target有2点很特别: 第一，一般target的装载是在调用相关to_open函数的时候调用push_target进行装载。而这个target则不同，在其初始化 的时候，就注册了函数thread_db_new_objfile到库文件attach事件中。这样当GDB为调试程序的动态加载库时候attach库文 件的时候，就会调用这个函数thread_db_new_objfile。这样当GDB装载libpthread库的时候，最终会装载 target"multi-thread"。 第二，这个target并没有像大部分target那样自己实现了全部调试功能，其配合linux-nat.c的代码的功能，这里有一个target多层结构的设计，要介绍的比较多，就不详细介绍了。 最后介绍一下我最近遇见的一个多线程调试和解决。 基本问题是在一个Linux环境中，调试多线程程序不正常，info threads看不到多线程的信息。 我先用命令maintenance print target-stack看了一下target的装载情况，发现target"multi-thread"没有被装载，用GDB对GDB进行调试，发现在 函数check_for_thread_db在调用libthread_db中的函数td_ta_new的时候，返回了TD_NOLIBTHREAD，所 以没有装载target"multi-thread"。 在时候我就怀疑是不是libpthread有问题，于是检查了一下发现了问题，这个环境中的libpthread是被strip过的，我想可能 就是以为这个影响了td_ta_new对libpthread符号信息的获取。当我换了一个没有strip过的libpthread的时候，问题果然解决 了。 最终我的解决办法是拷贝了一个.debug版本的libpthread到lib目录中，问题解决了。 
多线程如果dump，多为段错误，一般都涉及内存非法读写。可以这样处理，使用下面的命令打开系统开关，让其可以在死掉的时候生成core文件。   ulimit -c unlimited这样的话死掉的时候就可以在当前目录看到core.pid(pid为进程号)的文件。接着使用gdb:gdb ./bin ./core.pid 进去后，使用bt查看死掉时栈的情况，在使用frame命令。还有就是里面某个线程停住，也没死，这种情况一般就是死锁或者涉及消息接受的超时问题(听人说的，没有遇到过)。遇到这种情况，可以使用：gcore pid （调试进程的pid号）手动生成core文件，在使用pstack(linux下好像不好使)查看堆栈的情况。如果都看不出来，就仔细查看代码，看看是不是在if，return，break，continue这种语句操作是忘记解锁，还有嵌套锁的问题，都需要分析清楚了。