@breakerthb
2016-07-22T06:36:25.000000Z
字数 12706
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Linux Tools
加载被调试的可执行程序文件。
$ gdb
(gdb) file gdb-sample
相当于：
$ gdb gdb-sample
(backtrace) 查看各级函数调用及参数
Run的简写，运行被调试的程序。
如果此前没有下过断点，则执行完整个程序；如果有断点，则程序暂停在第一个可用断点处。
(gdb) r
r a b c // a b c 为参数
开始执行，到main函数第一行
Continue的简写，继续执行被调试程序，直至下一个断点或程序结束。
(gdb) c
b <行号>
b <函数名称>
b *<函数名称>
b *<代码地址>
d [编号]
(breakpoint)，设置断点。两可以使用“行号”“函数名称”“执行地址”等方式指定断点位置。
其中在函数名称前面加“*”符号表示将断点设置在“由编译器生成的prolog代码处”。如果不了解汇编，可以不予理会此用法。
d: Delete breakpoint的简写，删除指定编号的某个断点，或删除所有断点。断点编号从1开始递增。
(gdb) b filename:8
(gdb) b main
(gdb) b *main
(gdb) b *0x804835c
(gdb) d
s: (step) 执行一行源程序代码，如果此行代码中有函数调用，则进入该函数；
n: (next) 执行一行源程序代码，此行代码中的函数调用也一并执行。
s => Step Into
n => Step Over。
这两个命令必须在有源代码调试信息的情况下才可以使用（GCC编译时使用“-g”参数）。
(gdb) s
(gdb) n
针对汇编指令
si == s，
ni == n。
(gdb) si
(gdb) ni
(print) 显示指定变量（临时变量或全局变量）的值。
(gdb) p i
(gdb) p nGlobalVar
display，设置程序中断后欲显示的数据及其格式。
例如，如果希望每次程序中断后可以看到即将被执行的下一条汇编指令，可以使用命令
“display /i pc 代表当前汇编指令，/i 表示以十六进行显示。当需要关心汇编代码时，此命令相当有用。
undispaly，取消先前的display设置，编号从1开始递增。
(gdb) display /i $pc
(gdb) undisplay 1
(info) 用于显示各类信息，详情请查阅“help i”。
(gdb) i r
(quit)，退出GDB调试环境。
(gdb) q
GDB帮助命令，提供对GDB名种命令的解释说明。
如果指定了“命令名称”参数，则显示该命令的详细说明；如果没有指定参数，则分类显示所有GDB命令，供用户进一步浏览和查询。
(gdb) help display
回跳
设置返回值
ret 0/ret -1
连续运行到当前函数返回
(frame)选择栈帧
l<行号>
l<函数名>
(list) 列出源代码,每次10行
l N 从第N行开始
修改变量值
set args a b c // 设置参数值
gcc -g main.c -o main
先给出一个示例用的小程序，C语言代码，简单的不能再简单了：
#include <stdio.h>
int nGlobalVar = 0;
int tempFunction(int a, int b)
{
printf("tempFunction is called, a = %d, b = %d /n", a, b);
return (a + b);
}
int main()
{
int n;
n = 1;
n++;
n--;
nGlobalVar += 100;
nGlobalVar -= 12;
printf("n = %d, nGlobalVar = %d /n", n, nGlobalVar);
n = tempFunction(1, 2);
printf("n = %d", n);
return 0;
}
请将此代码复制出来并保存到文件 gdb-sample.c 中，然后切换到此文件所在目录，用GCC编译之：
$ gcc gdb-sample.c -o gdb-sample -g
在上面的命令行中，使用 -o 参数指定了编译生成的可执行文件名为 gdb-sample，使用参数 -g 表示将源代码信息编译到可执行文件中。如果不使用参数 -g，会给后面的GDB调试造成不便。当然，如果我们没有程序的源代码，自然也无从使用 -g 参数，调试/跟踪时也只能是汇编代码级别的调试/跟踪。
下面“gdb”命令启动GDB
$ gdb
GNU gdb Red Hat Linux (5.3post-0.20021129.18rh)
Copyright 2003 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-redhat-linux-gnu".
(gdb)
上面最后一行“(gdb) ”为GDB内部命令引导符，等待用户输入GDB命令。
下面使用“file”命令载入被调试程序 gdb-sample（这里的 gdb-sample 即前面 GCC 编译输出的可执行文件）：
(gdb) file gdb-sample
Reading symbols from gdb-sample...done.
上面最后一行提示已经加载成功。
下面使用“r”命令执行（Run）被调试文件，因为尚未设置任何断点，将直接执行到程序结束：
(gdb) r
Starting program: /home/liigo/temp/test_jmp/test_jmp/gdb-sample
n = 1, nGlobalVar = 88
tempFunction is called, a = 1, b = 2
n = 3
Program exited normally.
下面使用“b”命令在 main 函数开头设置一个断点（Breakpoint）：
(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x804835c: file gdb-sample.c, line 19.
上面最后一行提示已经成功设置断点，并给出了该断点信息：在源文件 gdb-sample.c 第19行处设置断点；这是本程序的第一个断点（序号为1）；断点处的代码地址为 0x804835c（此值可能仅在本次调试过程中有效）。回过头去看源代码，第19行中的代码为“n = 1”，恰好是 main 函数中的第一个可执行语句（前面的“int n;”为变量定义语句，并非可执行语句）。
再次使用“r”命令执行（Run）被调试程序：
(gdb) r
Starting program: /home/liigo/temp/gdb-sample
Breakpoint 1, main () at gdb-sample.c:19
19 n = 1;
程序中断在gdb-sample.c第19行处，即main函数是第一个可执行语句处。
上面最后一行信息为：下一条将要执行的源代码为“n = 1;”，它是源代码文件gdb-sample.c中的第19行。
下面使用“s”命令（Step）执行下一行代码（即第19行“n = 1;”）：
(gdb) s
20 n++;
上面的信息表示已经执行完“n = 1;”，并显示下一条要执行的代码为第20行的“n++;”。
既然已经执行了“n = 1;”，即给变量 n 赋值为 1，那我们用“p”命令（Print）看一下变量 n 的值是不是 1 ：
(gdb) p n
$1 = 1
果然是 1。（2 = 1”——此信息应该没有什么用处。）
下面我们分别在第26行、tempFunction 函数开头各设置一个断点（分别使用命令“b 26”“b tempFunction”）：
(gdb) b 26
Breakpoint 2 at 0x804837b: file gdb-sample.c, line 26.
(gdb) b tempFunction
Breakpoint 3 at 0x804832e: file gdb-sample.c, line 12.
使用“c”命令继续（Continue）执行被调试程序，程序将中断在第二 个断点（26行），此时全局变量 nGlobalVar 的值应该是 88；再一次执行“c”命令，程序将中断于第三个断点（12行，tempFunction 函数开头处），此时tempFunction 函数的两个参数 a、b 的值应分别是 1 和 2：
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 2, main () at gdb-sample.c:26
26 printf("n = %d, nGlobalVar = %d /n", n, nGlobalVar);
(gdb) p nGlobalVar
3 = 1
(gdb) p b
$4 = 2
再一次执行“c”命令（Continue），因为后面再也没有其它断点，程序将一直执行到结束：
(gdb) c
Continuing.
tempFunction is called, a = 1, b = 2
n = 3
Program exited normally.
有时候需要看到编译器生成的汇编代码，以进行汇编级的调试或跟踪，又该如何操作呢？
这就要用到display命令“display /i $pc”了（此命令前面已有详细解释）：
(gdb) display /i $pc
(gdb)
此后程序再中断时，就可以显示出汇编代码了：
(gdb) r
Starting program: /home/liigo/temp/test_jmp/test_jmp/gdb-sample
Breakpoint 1, main () at gdb-sample.c:19
19 n = 1;
1: x/i $pc 0x804835c <main+16>: movl $0x1,0xfffffffc(%ebp)
看到了汇编代码，“n = 1;”对应的汇编代码是“movl $0x1,0xfffffffc(%ebp)”。
并且以后程序每次中断都将显示下一条汇编指定（“si”命令用于执行一条汇编代码——区别于“s”执行一行C代码）：
(gdb) si
20 n++;
1: x/i $pc 0x8048363 <main+23>: lea 0xfffffffc(%ebp),%eax
(gdb) si
0x08048366 20 n++;
1: x/i $pc 0x8048366 <main+26>: incl (%eax)
(gdb) si
21 n--;
1: x/i $pc 0x8048368 <main+28>: lea 0xfffffffc(%ebp),%eax
(gdb) si
0x0804836b 21 n--;
1: x/i $pc 0x804836b <main+31>: decl (%eax)
(gdb) si
23 nGlobalVar += 100;
1: x/i $pc 0x804836d <main+33>: addl $0x64,0x80494fc
接下来我们试一下命令“b *<函数名称>”。
为了更简明，有必要先删除目前所有断点（使用“d”命令——Delete breakpoint）：
(gdb) d
Delete all breakpoints? (y or n) y
(gdb)
当被询问是否删除所有断点时，输入“y”并按回车键即可。
下面使用命令“b *main”在 main 函数的 prolog 代码处设置断点（prolog、epilog，分别表示编译器在每个函数的开头和结尾自行插入的代码）：
(gdb) b *main
Breakpoint 4 at 0x804834c: file gdb-sample.c, line 17.
(gdb) r
The program being debugged has been started already.
Start it from the beginning? (y or n) y
Starting program: /home/liigo/temp/test_jmp/test_jmp/gdb-sample
Breakpoint 4, main () at gdb-sample.c:17
17 {
1: x/i pc 0x804834c <main>: push %ebp
(gdb) si
0x0804834d 17 {
1: x/ipc 0x804834d <main+1>: mov %esp,%ebp
(gdb) si
0x0804834f in main () at gdb-sample.c:17
17 {
1: x/i 0x8,%esp
(gdb) si
0x08048352 17 {
1: x/i 0xfffffff0,%esp
(gdb) si
0x08048355 17 {
1: x/i 0x0,%eax
(gdb) si
0x0804835a 17 {
1: x/i pc 0x804835c <main+16>: movl $0x1,0xfffffffc(%ebp)
此时可以使用“i r”命令显示寄存器中的当前值———“i r”即“Infomation Register”：
(gdb) i r
eax 0xbffff6a4 -1073744220
ecx 0x42015554 1107383636
edx 0x40016bc8 1073834952
ebx 0x42130a14 1108544020
esp 0xbffff6a0 0xbffff6a0
ebp 0xbffff6a8 0xbffff6a8
esi 0x40015360 1073828704
edi 0x80483f0 134513648
eip 0x8048366 0x8048366
eflags 0x386 902
cs 0x23 35
ss 0x2b 43
ds 0x2b 43
es 0x2b 43
fs 0x0 0
gs 0x33 51
当然也可以显示任意一个指定的寄存器值：
(gdb) i r eax
eax 0xbffff6a4 -1073744220
最后一个要介绍的命令是“q”，退出（Quit）GDB调试环境：
(gdb) q
The program is running. Exit anyway? (y or n)
源文档 http://blog.csdn.net/yeyuangen/article/details/6825542
#include <stdio.h>
int add_range(int low, int high)
{
int i, sum;
for (i = low; i <= high; i++)
sum = sum + i;
return sum;
}
int main(void)
{
int result[100];
result[0] = add_range(1, 10);
result[1] = add_range(1, 100);
printf("result[0]=%d\nresult[1]=%d\n", result[0], result[1]);
return 0;
}
add_range函数从low加到high，在main函数中首先从1加到10，把结果保存下来，然后从1加到100，再把结果保存下来，最后打印的两个结果是：
result[0]=55
result[1]=5105
第一个结果正确[20]，第二个结果显然不正确，在小学我们就听说过高斯小时候的故事，从1加到100应该是5050。一段代码，第一次运行结果是对的，第二次运行却不对，这是很常见的一类错误现象，这种情况不应该怀疑代码而应该怀疑数据，因为第一次和第二次运行的都是同一段代码，如果代码是错的，那为什么第一次的结果能对呢？然而第一次和第二次运行时相关的数据却有可能不同，错误的数据会导致错误的结果。在动手调试之前，读者先试试只看代码能不能看出错误原因，只要前面几章学得扎实就应该能看出来。
在编译时要加上-g选项，生成的可执行文件才能用gdb进行源码级调试：
$ gcc -g main.c -o main
$ gdb main
GNU gdb 6.8-debian
Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i486-linux-gnu"...
(gdb)
-g选项的作用是在可执行文件中加入源代码的信息，比如可执行文件中第几条机器指令对应源代码的第几行，但并不是把整个源文件嵌入到可执行文件中，所以在调试时必须保证gdb能找到源文件。gdb提供一个类似Shell的命令行环境，上面的(gdb)就是提示符，在这个提示符下输入help可以查看命令的类别：
(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 all" for the list of all commands.
Type "help" followed by command name for full documentation.
Type "apropos word" to search for commands related to "word".
Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
也可以进一步查看某一类别中有哪些命令，例如查看files类别下有哪些命令可用：
(gdb) help files
Specifying and examining files.
List of commands:
add-shared-symbol-files -- Load the symbols from shared objects in the dynamic linker's link map
add-symbol-file -- Load symbols from FILE
add-symbol-file-from-memory -- Load the symbols out of memory from a dynamically loaded object file
cd -- Set working directory to DIR for debugger and program being debugged
core-file -- Use FILE as core dump for examining memory and registers
directory -- Add directory DIR to beginning of search path for source files
edit -- Edit specified file or function
exec-file -- Use FILE as program for getting contents of pure memory
file -- Use FILE as program to be debugged
forward-search -- Search for regular expression (see regex(3)) from last line listed
generate-core-file -- Save a core file with the current state of the debugged process
list -- List specified function or line
...
现在试试用list命令从第一行开始列出源代码：
(gdb) list 1
1 #include <stdio.h>
2
3 int add_range(int low, int high)
4 {
5 int i, sum;
6 for (i = low; i <= high; i++)
7 sum = sum + i;
8 return sum;
9 }
10
一次只列10行，如果要从第11行开始继续列源代码可以输入
(gdb) list
也可以什么都不输直接敲回车，gdb提供了一个很方便的功能，在提示符下直接敲回车表示重复上一条命令。
(gdb) （直接回车）
11 int main(void)
12 {
13 int result[100];
14 result[0] = add_range(1, 10);
15 result[1] = add_range(1, 100);
16 printf("result[0]=%d\nresult[1]=%d\n", result[0], result[1]);
17 return 0;
18
gdb的很多常用命令有简写形式，例如list命令可以写成l，要列一个函数的源代码也可以用函数名做参数：
(gdb) l add_range
1 #include <stdio.h>
2
3 int add_range(int low, int high)
4 {
5 int i, sum;
6 for (i = low; i <= high; i++)
7 sum = sum + i;
8 return sum;
9 }
10
现在退出gdb的环境：
(gdb) quit
我们做一个实验，把源代码改名或移到别处再用gdb调试，这样就列不出源代码了：
$ mv main.c mian.c
$ gdb main
...
(gdb) l
5 main.c: No such file or directory.
in main.c
可见gcc的-g选项并不是把源代码嵌入到可执行文件中的，在调试时也需要源文件。现在把源代码恢复原样，我们继续调试。首先用start命令开始执行程序：
$ gdb main
...
(gdb) start
Breakpoint 1 at 0x80483ad: file main.c, line 14.
Starting program: /home/akaedu/main
main () at main.c:14
14 result[0] = add_range(1, 10);
(gdb)
gdb停在main函数中变量定义之后的第一条语句处等待我们发命令，gdb列出的这条语句是即将执行的下一条语句。我们可以用next命令（简写为n）控制这些语句一条一条地执行：
(gdb) n
15 result[1] = add_range(1, 100);
(gdb) （直接回车）
16 printf("result[0]=%d\nresult[1]=%d\n", result[0], result[1]);
(gdb) （直接回车）
result[0]=55
result[1]=5105
17 return 0;
用n命令依次执行两行赋值语句和一行打印语句，在执行打印语句时结果立刻打出来了，然后停在return语句之前等待我们发命令。虽然我们完全控制了程序的执行，但仍然看不出哪里错了，因为错误不在main函数中而在add_range函数中，现在用start命令重新来过，这次用step命令（简写为s）钻进add_range函数中去跟踪执行：
(gdb) start
The program being debugged has been started already.
Start it from the beginning? (y or n) y
Breakpoint 2 at 0x80483ad: file main.c, line 14.
Starting program: /home/akaedu/main
main () at main.c:14
14 result[0] = add_range(1, 10);
(gdb) s
add_range (low=1, high=10) at main.c:6
6 for (i = low; i <= high; i++)
这次停在了add_range函数中变量定义之后的第一条语句处。在函数中有几种查看状态的办法，backtrace命令（简写为bt）可以查看函数调用的栈帧：
(gdb) bt
#0 add_range (low=1, high=10) at main.c:6
#1 0x080483c1 in main () at main.c:14
可见当前的add_range函数是被main函数调用的，main传进来的参数是low=1, high=10。main函数的栈帧编号为1，add_range的栈帧编号为0。现在可以用info命令（简写为i）查看add_range函数局部变量的值：
(gdb) i locals
i = 0
sum = 0
如果想查看main函数当前局部变量的值也可以做到，先用frame命令（简写为f）选择1号栈帧然后再查看局部变量：
(gdb) f 1
#1 0x080483c1 in main () at main.c:14
14 result[0] = add_range(1, 10);
(gdb) i locals
result = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 134513196, 225011984, -1208685768, -1081160480,
...
-1208623680}
注意到result数组中有很多元素具有杂乱无章的值，我们知道未经初始化的局部变量具有不确定的值。到目前为止一切正常。用s或n往下走几步，然后用print命令（简写为p）打印出变量sum的值：
(gdb) s
7 sum = sum + i;
(gdb) （直接回车）
6 for (i = low; i <= high; i++)
(gdb) （直接回车）
7 sum = sum + i;
(gdb) （直接回车）
6 for (i = low; i <= high; i++)
(gdb) p sum
$1 = 3
第一次循环i是1，第二次循环i是2，加起来是3，没错。这里的后面的编号会自动增长，在命令中可以用2、$3等编号代替相应的值。由于我们本来就知道第一次调用的结果是正确的，再往下跟也没意义了，可以用finish命令让程序一直运行到从当前函数返回为止：
(gdb) finish
Run till exit from #0 add_range (low=1, high=10) at main.c:6
0x080483c1 in main () at main.c:14
14 result[0] = add_range(1, 10);
Value returned is $2 = 55
返回值是55，当前正准备执行赋值操作，用s命令赋值，然后查看result数组：
(gdb) s
15 result[1] = add_range(1, 100);
(gdb) p result
$3 = {55, 0, 0, 0, 0, 0, 134513196, 225011984, -1208685768, -1081160480,
...
-1208623680}
第一个值55确实赋给了result数组的第0个元素。下面用s命令进入第二次add_range调用，进入之后首先查看参数和局部变量：
(gdb) s
add_range (low=1, high=100) at main.c:6
6 for (i = low; i <= high; i++)
(gdb) bt
#0 add_range (low=1, high=100) at main.c:6
#1 0x080483db in main () at main.c:15
(gdb) i locals
i = 11
sum = 55
由于局部变量i和sum没初始化，所以具有不确定的值，又由于两次调用是挨着的，i和sum正好取了上次调用时的值，原来这跟例 3.7 “验证局部变量存储空间的分配和释放”是一样的道理，只不过我这次举的例子设法让局部变量sum在第一次调用时初值为0了。i的初值不是0倒没关系，在for循环中会赋值为0的，但sum如果初值不是0，累加得到的结果就错了。好了，我们已经找到错误原因，可以退出gdb修改源代码了。如果我们不想浪费这次调试机会，可以在gdb中马上把sum的初值改为0继续运行，看看这一处改了之后还有没有别的Bug：
(gdb) set var sum=0
(gdb) finish
Run till exit from #0 add_range (low=1, high=100) at main.c:6
0x080483db in main () at main.c:15
15 result[1] = add_range(1, 100);
Value returned is $4 = 5050
(gdb) n
16 printf("result[0]=%d\nresult[1]=%d\n", result[0], result[1]);
(gdb) （直接回车）
result[0]=55
result[1]=5050
17 return 0;
这样结果就对了。修改变量的值除了用set命令之外也可以用print命令，因为print命令后面跟的是表达式，而我们知道赋值和函数调用也都是表达式，所以也可以用print命令修改变量的值或者调用函数：
(gdb) p result[2]=33
$5 = 33
(gdb) p printf("result[2]=%d\n", result[2])
result[2]=33
$6 = 13