GDB 调试

0. pre work

在一些文章中看到需要在编译的时候加入-g的参数才能进行调试
加入gdb参数的编译指令如下

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gcc -g -o hello hello.c

0.1 check file

我们可以使用readelf对elf文件进行查看,使用grep我们可以抓取到我们想要的信息

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>linux readelf -S hello|grep plt  
  [11] .rela.plt         RELA             0000000000000608  00000608
  [13] .plt              PROGBITS         0000000000001020  00001020
  [14] .plt.got          PROGBITS         0000000000001050  00001050
  [15] .plt.sec          PROGBITS         0000000000001060  00001060

编译产生可执行文件后对其进行调试
按道理说到这里我们已经可以看出这个程序是否是可以调试的，但是原文的作者还教会了我们另外一种方式
file hello|grep strip
在得到的信息中如果显示not stripped说明调试相关的信息没有被抹除，还保存在文件中，否则不能进行调试

1 Start debug

首先让我们写一个helloworld

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#include<stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(1 >= argc)
    {
        printf("usage:hello name\n");
        return 0;
    }
    printf("Hello World %s!\n",argv[1]);
    return 0 ;
}

按照上文所说启动调试之后就可以start了

1.1 Run

run的基本用法和我们平时执行是差不多的，在提供了arg的情况下可以直接使用run + args的形式进行运行

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(gdb) run
Starting program: /home/chengjiajun/note/csapp/code/hello 
usage:hello name
[Inferior 1 (process 48755) exited normally]
(gdb) run A
Starting program: /home/chengjiajun/note/csapp/code/hello A
Hello World A!
[Inferior 1 (process 48775) exited normally]
gdb hello

也可以提前设置好arg的参数

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(gdb) set args SSR
(gdb) run
Starting program: /home/chengjiajun/note/csapp/code/hello SSR
Hello World SSR!
[Inferior 1 (process 48831) exited normally]

1.2 调试core文件

当我们在机器中执行ulimit -c 可以查看系统是否对core文件的产生进行限制
如果结果为0，那么当程序结束的时候也不会有core文件产生。
此时我们需要进行如下的设置
对core的调试waiting

2 断点调试

2.1 查看已经存在的断点

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(gdb) info breakpoints

2.2 设置断点

2.2.1 在第i行设置一个断点

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b 9

2.2.2 为一个函数设置一个断点

b [function name] 实现了在函数执行处设置断点

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(gdb)b add

2.2.3 根据条件设置断点

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(gdb) b 10 if x==11
Note: breakpoint 3 also set at pc 0x1194.
Breakpoint 4 at 0x1194: file hello.c, line 10.
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x0000000000001149 in add at hello.c:2
2       breakpoint     keep y   0x0000000000001161 in add at hello.c:4
3       breakpoint     keep y   0x0000000000001194 in main at hello.c:10
4       breakpoint     keep y   0x0000000000001194 in main at hello.c:10
	stop only if x==11

2.2.4 根据规则设置断点

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rbreak printNum*

这样就可以在所有符合规则的地方设置断点

其他断点的设置方式参考 link

2.3 清除断点

禁用或启用断点

如果加入了编号，就说明是对某一个断点进行操作，如果不仅爱如数字，就说明是对所有的断点进行的操作

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(gdb)disable bnum 
(gdb)endable bnum

断点的清除

clear + linenum/function name/filename: function name

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(gdb) clear add

(gdb) info breakpoints 
Deleted breakpoint 1 No breakpoints or watchpoints.
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address            What
2       breakpoint     keep y   0x000000000000115b in add at hello.c:3
(gdb) d 2
(gdb) info breakpoints 
No breakpoints or watchpoints

3.变量查看

普通变量的查看

准备好之前的调试工具后，在相应的位置设置断点，然后在该位置程序会停下
此时p varname可以显示变量的值

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Breakpoint 4, main (argc=1, argv=0x7fffffffde58) at hello.c:10
10	    x += 1;
(gdb) p 4
$2 = 4

指针/数组的查看

如果你直接p pointname， 得到的将是地址

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(gdb) p p1
$6 = (int *) 0x55555555527d <__libc_csu_init+77>

想要打印数组的名字，必须使用p *pointname（只打印第一个数字）
如果想要限定输出的数字，则需要p *pointname@num (将会打印数组中的前num个元素
)

其中值得注意的一点是我们的数组名和指针其实是不同的，在gdb的打印中打印一个数组名输出的是整个数组，而打印指针输出的是地址，数组名是一种直接的访问，是真实的地址，但是对于我们的指针而言，得到的将是一个地址，运行这个地址我们可以得到真实内存所在的地方。

设置我们自己的变量

在调试的过程中，我们可以通过set指令去设置一个变量

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(gdb) set $index = 1
(gdb) $index
Undefined command: "$index".  Try "help".
(gdb) index
Undefined command: "index".  Try "help".
(gdb) p y[$index]
$10 = 2
(gdb) $index++
Undefined command: "$index++".  Try "help".
(gdb) index++
Undefined command: "index++".  Try "help".
(gdb) p y[$index++]
$11 = 2
(gdb) p y[$index]
$12 = 3

进行函数的调试

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#include <stdio.h>
void add(int x,int y);
int main() {
  int x = 1;
  int y = 2;
  add(x,y);
}
void add(int x,int y) {
  x += y;
  printf("%d\n",x);
}

使用上面的代码作为例子
在对函数进行调试的时候，我们需要在函数中设置断点，然后在调用处使用step指令进入该函数的主体中。
If we use the stepi,it will go in the machine code

调试中的跳转

command role
continue go to the next breakpoint
until go to the specific line

监控变量的变化

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(gdb) wathc varname

每次变量有变化的时候程序都会停止执行