GDB 调试器使用手册

使用GDB:
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"freesoftware"，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,theGeneralPublicLicenseisalicensewhichsays
thatyouhavethesefreedomsandthatyoucannottakethesefreedoms
awayfromanyoneelse.
GDB的作者：
RichardStallman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mangcc)。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-gos.c-oos，产生的可执行文档叫os.
然后打gdbos,就可进入gdb，屏幕提示：
GDBisfreesoftwareandyouarewelcometodistributecopies
ofitundercertainconditions;type"showcopying"tosee
theconditions.
ThereisabsolutelynowarrantyforGDB;type"showwarranty"
fordetails.

GDB4.16,Copyright1995FreeSoftwareFoundation,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)setwidth70
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)breakmain
或(gdb)bmain
系统提示：Breakpoint1at0x8049552:fileos.c,line455.
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rabcd，则程序就会abcd以作为参数。(这里要说明的是可以用setargs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：
Startingprogram:<路径>/os

Breakpoint1,main()atos.c:455
455Initial();
这里455Initial();是将要执行的命令或函数。
gdb提供两种方式：1.单步进入,stepinto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
Successforkingprocess#1,pidis31474

Successforkingprocess#2,pidis31475

Successforkingprocess#3,pidis31476


Successforkingprocess#5,pidis31478

Successforkingprocess#6,pidis31479

DispatchingAlgorithm:FIFO
********************************************************************************

PCB#PIDPriorityPCState
131474240WAITING
231475190WAITING
331476160WAITING
431477230WAITING
531478220WAITING
631479200WAITING

******************************************************************************

CPU:NOprocessrunning
IO:Noprocess
WaitingCPU!!!314743147531476314773147831479
WaitingIONONE
456State=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
451main()
452{
453intmessage;
454
455Initial();
456State=WAITING;
457printf("UseControl-Ctohalt/n");
458signal(SIGALRM,AlarmMessage);
459signal(SIGINT,InteruptMessage);
460signal(SIGUSR2,IoMessage);
(gdb)l
461alarm(TimeSlot);
462for(;;)
463{
464message=GetMessage();
465switch(message)
466{

468break;
469caseCHILD_IO:WaitingIo();
470break;
显示了原代码，现在在AlarmMessage上加断点。
(gdb)bAlarmMessage
Breakpoint2at0x8048ee3:fileos.c,line259.
(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.
UseControl-Ctohalt

Breakpoint2,AlarmMessage()atos.c:259
259ClearSignal();
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()atos.c:227
227signal(SIGINT,SIG_IGN);
用l命令列出原代码：
(gdb)l
222}
223
224
225voidClearSignal()/*Clearothersignals*/
226{
227signal(SIGINT,SIG_IGN);
228signal(SIGALRM,SIG_IGN);
229signal(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
#0ClearSignal()atos.c:227
#10x8048ee8inAlarmMessage()atos.c:259
#20xbffffaecin??()
#30x80486aein___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)l1
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)pWaitingQueue
$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)pPcb
$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：&gdbos1234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coredump。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coredump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“Programexitednormally”(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。
`-cdDIRECTORY'
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'
GNUEmacs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。
`-bBPS'
为远程调试设置波特率。

`-ttyDEVICE'
使用DEVICE来作为你程序的标准输入输出。