GDB是GNU開源組織發(fā)布的一個強(qiáng)大的UNIX下的程序調(diào)試工具，GDB主要可幫助工程師完成下面4個方面的功能：
- 啟動程序，可以按照工程師自定義的要求隨心所欲的運(yùn)行程序。
- 讓被調(diào)試的程序在工程師指定的斷點(diǎn)處停住，斷點(diǎn)可以是條件表達(dá)式。
- 當(dāng)程序被停住時，可以檢查此時程序中所發(fā)生的事，并追索上文。
- 動態(tài)地改變程序的執(zhí)行環(huán)境。
不管是調(diào)試Linux內(nèi)核空間的驅(qū)動還是調(diào)試用戶空間的應(yīng)用程序，掌握gdb的用法都是必須。而且，調(diào)試內(nèi)核和調(diào)試應(yīng)用程序時使用的gdb命令是完全相同的，下面以代碼清單22.2的應(yīng)用程序?yàn)槔菔緂db調(diào)試器的用法。
使用命令gcc –g gdb_example.c –o gdb_example編譯上述程序，得到包含調(diào)試信息的二進(jìn)制文件example，執(zhí)行g(shù)db gdb_example命令進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)：
[root@localhost driver_study]# gdb gdb_example
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)
1、list命令
在gdb中運(yùn)行l(wèi)ist命令（縮寫l）可以列出代碼，list的具體形式包括：
list <linenum> 顯示程序第linenum行周圍的源程序，如：
(gdb) list
15
10
11
int
array1[
10
] =
12
{
13
48
,
56
,
77
,
33
,
33
,
11
,
226
,
544
,
78
,
90
14
};
15
int
array2[
10
] =
16
{
17
85
,
99
,
66
,
0x199
,
393
,
11
,
1
,
2
,
3
,
4
18
};
19
list <function> 顯示函數(shù)名為function的函數(shù)的源程序，如：
(gdb) list main
2
{
3
return a +
b;
4
}
5
6
main()
7
{
8
int
sum
[
10
];
9
int
i;
10
11
int
array1[
10
] =
list 顯示當(dāng)前行后面的源程序。
list - 顯示當(dāng)前行前面的源程序。
下面演示了使用gdb中的run（縮寫r）、break（縮寫b）、next（縮寫n）命令控制程序的運(yùn)行，并使用print（縮寫p）命令打印程序中的變量sum的過程：
(gdb) break add
Breakpoint
1
at
0x80482f7
:
file
gdb_example.c, line
3
.
(gdb) run
Starting program:
/driver_study/
gdb_example
Breakpoint
1
, add (a=
48
, b=
85
) at gdb_example.c:
3
warning: Source
file
is
more
recent than executable.
3
return a +
b;
(gdb) next
4
}
(gdb) next
main () at gdb_example.c:
23
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++
)
(gdb) next
25
sum
[i] =
add(array1[i], array2[i]);
(gdb) print
sum
$
1
= {
133
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
}
2、run命令
在gdb中，運(yùn)行程序使用run命令。在程序運(yùn)行前，我們可以設(shè)置如下4方面的工作環(huán)境：
程序運(yùn)行參數(shù)
set args 可指定運(yùn)行時參數(shù)，如： set args 10 20 30 40 50；
show args 命令可以查看設(shè)置好的運(yùn)行參數(shù)。
運(yùn)行環(huán)境
path <dir> 可設(shè)定程序的運(yùn)行路徑；
how paths 可查看程序的運(yùn)行路徑；
set environment varname [=value] 用于設(shè)置環(huán)境變量，如 set env USER=baohua；
show environment [varname] 則用于查看環(huán)境變量。
工作目錄
cd <dir> 相當(dāng)于shell的cd命令；
pwd 顯示當(dāng)前所在的目錄。
程序的輸入輸出
info terminal 用于顯示程序用到的終端的模式；
gdb中也可以使用重定向控制程序輸出，如 run > outfile ；
tty 命令可以指定輸入輸出的終端設(shè)備，如： tty /dev/ttyS1 。
3、break命令
在gdb中用break命令來設(shè)置斷點(diǎn)，設(shè)置斷點(diǎn)的方法包括：
break <function>
在進(jìn)入指定函數(shù)時停住，C++中可以使用class::function或function(type, type)格式來指定函數(shù)名。
break <linenum>
在指定行號停住。
break +offset / break -offset
在當(dāng)前行號的前面或后面的offset行停住，offiset為自然數(shù)。
break filename:linenum
在源文件filename的linenum行處停住。
break filename:function
在源文件filename的function函數(shù)的入口處停住。
break *address
在程序運(yùn)行的內(nèi)存地址處停住。
break
break命令沒有參數(shù)時，表示在下一條指令處停住。
break ... if <condition>
“...”可以是上述的
break <linenum>
、
break +offset / break –offset
中的參數(shù)，condition表示條件，在條件成立時停住。比如在循環(huán)體中，可以設(shè)置break if i=100，表示當(dāng)i為100時停住程序。
info
查看斷點(diǎn)時，可使用info命令，如 info breakpoints [n] 、 info break [n] （n表示斷點(diǎn)號）。
4、單步命令
在調(diào)試過程中，next命令用于單步執(zhí)行，類似VC++中的step over。next的單步不會進(jìn)入函數(shù)的內(nèi)部，與next對應(yīng)的step（縮寫s）命令則在單步執(zhí)行一個函數(shù)時，會進(jìn)入其內(nèi)部，類似VC++中的step into。下面演示了step命令的執(zhí)行情況，在23行的add()函數(shù)調(diào)用處執(zhí)行step會進(jìn)入其內(nèi)部的“return a+b;”語句：
(gdb) break
25
Breakpoint
1
at
0x8048362
:
file
gdb_example.c, line
25
.
(gdb) run
Starting program:
/driver_study/
gdb_example
Breakpoint
1
, main () at gdb_example.c:
25
25
sum
[i] =
add(array1[i], array2[i]);
(gdb) step
add (a
=
48
, b=
85
) at gdb_example.c:
3
3
return a + b;
單步執(zhí)行的更復(fù)雜用法包括：
step <count>
單步跟蹤，如果有函數(shù)調(diào)用，則進(jìn)入該函數(shù)（進(jìn)入函數(shù)的前提是，此函數(shù)被編譯有debug信息）。step后面不加count表示一條條地執(zhí)行，加表示執(zhí)行后面的count條指令，然后再停住。
next <count>
單步跟蹤，如果有函數(shù)調(diào)用，它不會進(jìn)入該函數(shù)。同樣地，next后面不加count表示一條條地執(zhí)行，加表示執(zhí)行后面的count條指令，然后再停住。
set step-mode
set step-mode on用于打開step-mode模式，這樣，在進(jìn)行單步跟蹤時，程序不會因?yàn)闆]有debug信息而不停住，這個參數(shù)的設(shè)置可便于查看機(jī)器碼。set step-mod off用于關(guān)閉step-mode模式。
finish
運(yùn)行程序，直到當(dāng)前函數(shù)完成返回，并打印函數(shù)返回時的堆棧地址和返回值及參數(shù)值等信息。
until （縮寫u）
一直在循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行單步，退不出來是一件令人煩惱的事情，until命令可以運(yùn)行程序直到退出循環(huán)體。
stepi（縮寫si）和nexti（縮寫ni）
stepi和nexti用于單步跟蹤一條機(jī)器指令，一條程序代碼有可能由數(shù)條機(jī)器指令完成，stepi和nexti可以單步執(zhí)行機(jī)器指令。 另外，運(yùn)行“display/i $pc”命令后，單步跟蹤會在打出程序代碼的同時打出機(jī)器指令，即匯編代碼。
5、continue命令
當(dāng)程序被停住后，可以使用continue命令（縮寫c，fg命令同continue命令）恢復(fù)程序的運(yùn)行直到程序結(jié)束，或到達(dá)下一個斷點(diǎn)，命令格式為：
continue [ignore-
count]
c [ignore
-
count]
fg [ignore
-count]
ignore-count表示忽略其后多少次斷點(diǎn)。 假設(shè)我們設(shè)置了函數(shù)斷點(diǎn)
add()
，并
watch i
，則在continue過程中，每次遇到
add()
函數(shù)或i發(fā)生變化，程序就會停住，如：
(gdb) continue
Continuing.
Hardware watchpoint
3
: i
Old value
=
2
New value
=
3
0x0804838d
in
main () at gdb_example.c:
23
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++
)
(gdb) continue
Continuing.
Breakpoint
1
, main () at gdb_example.c:
25
25
sum
[i] =
add(array1[i], array2[i]);
(gdb) continue
Continuing.
Hardware watchpoint
3
: i
Old value
=
3
New value
=
4
0x0804838d
in
main () at gdb_example.c:
23
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++)
6、print命令
在調(diào)試程序時，當(dāng)程序被停住時，可以使用print命令（縮寫為p），或是同義命令inspect來查看當(dāng)前程序的運(yùn)行數(shù)據(jù)。print命令的格式是：
print <
expr
>
print
/<f> <
expr
>
<expr> 是表達(dá)式，是被調(diào)試的程序中的表達(dá)式，
<f> 是輸出的格式，比如，如果要把表達(dá)式按16進(jìn)制的格式輸出，那么就是 /x 。在表達(dá)式中，有幾種GDB所支持的操作符，它們可以用在任何一種語言中， “@” 是一個和數(shù)組有關(guān)的操作符， “::” 指定一個在文件或是函數(shù)中的變量， “{<type>} <addr>” 表示一個指向內(nèi)存地址 <addr> 的類型為type的一個對象。
下面演示了查看
sum[]
數(shù)組的值的過程：
(gdb) print
sum
$
2
= {
133
,
155
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
}
(gdb) next
Breakpoint
1
, main () at gdb_example.c:
25
25
sum
[i] =
add(array1[i], array2[i]);
(gdb) next
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++
)
(gdb) print
sum
$
3
= {
133
,
155
,
143
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
,
0
}
當(dāng)需要查看一段連續(xù)內(nèi)存空間的值的時間，可以使用GDB的 “@” 操作符， “@” 的左邊是第一個內(nèi)存地址， “@” 的右邊則是想查看內(nèi)存的長度。例如如下動態(tài)申請的內(nèi)存：
int
*array = (
int
*) malloc (len * sizeof (
int
));
在GDB調(diào)試過程中這樣顯示出這個動態(tài)數(shù)組的值：
p *array@len
print的輸出格式包括：
- x 按十六進(jìn)制格式顯示變量。
- d 按十進(jìn)制格式顯示變量。
- u 按十六進(jìn)制格式顯示無符號整型。
- o 按八進(jìn)制格式顯示變量。
- t 按二進(jìn)制格式顯示變量。
- a 按十六進(jìn)制格式顯示變量。
- c 按字符格式顯示變量。
- f 按浮點(diǎn)數(shù)格式顯示變量。
我們可用display命令設(shè)置一些自動顯示的變量，當(dāng)程序停住時，或是單步跟蹤時，這些變量會自動顯示。 如果要修改變量，如x的值，可使用如下命令：
print x=
4
當(dāng)用GDB的print查看程序運(yùn)行時的數(shù)據(jù)時，每一個print都會被GDB記錄下來。GDB會以 $1，$2，$3 … 這樣的方式為每一個print命令編號。我們可以使用這個編號訪問以前的表達(dá)式，如 $1 。
7、watch命令
watch一般來觀察某個表達(dá)式（變量也是一種表達(dá)式）的值是否有變化了，如果有變化，馬上停住程序。
我們有下面的幾種方法來設(shè)置觀察點(diǎn)：
watch <expr> ：為表達(dá)式（變量）expr設(shè)置一個觀察點(diǎn)。一旦表達(dá)式值有變化時，馬上停住程序。
rwatch <expr> ：當(dāng)表達(dá)式（變量）expr被讀時，停住程序。
awatch <expr> ：當(dāng)表達(dá)式（變量）的值被讀或被寫時，停住程序。
info watchpoints ：列出當(dāng)前所設(shè)置了的所有觀察點(diǎn)。 下面演示了觀察i并在連續(xù)運(yùn)行next時一旦發(fā)現(xiàn)i變化，i值就會顯示出來的過程：
(gdb) watch i
Hardware watchpoint
3
: i
(gdb) next
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++
)
(gdb) next
Hardware watchpoint
3
: i
Old value
=
0
New value
=
1
0x0804838d
in
main () at gdb_example.c:
23
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++
)
(gdb) next
Breakpoint
1
, main () at gdb_example.c:
25
25
sum
[i] =
add(array1[i], array2[i]);
(gdb) next
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++
)
(gdb) next
Hardware watchpoint
3
: i
Old value
=
1
New value
=
2
0x0804838d
in
main () at gdb_example.c:
23
23
for
(i =
0
; i <
10
; i++)
8、examine命令
我們可以使用examine命令（縮寫為x）來查看內(nèi)存地址中的值。examine命令的語法如下所示：
x/<n/f/u> <addr>
<addr>
表示一個內(nèi)存地址。
“x/”
后的n、f、u都是可選的參數(shù)，n 是一個正整數(shù)，表示顯示內(nèi)存的長度，也就是說從當(dāng)前地址向后顯示幾個地址的內(nèi)容；f 表示顯示的格式，如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地址是指令地址，那么格式可以是i；u 表示從當(dāng)前地址往后請求的字節(jié)數(shù)，如果不指定的話，GDB默認(rèn)是4字節(jié)。u參數(shù)可以被一些字符代替：b表示單字節(jié)，h表示雙字節(jié)，w表示四字節(jié)，g表示八 字節(jié)。當(dāng)我們指定了字節(jié)長度后，GDB會從指定的內(nèi)存地址開始，讀寫指定字節(jié)，并把其當(dāng)作一個值取出來。n、f、u這3個參數(shù)可以一起使用，例如命令
“x/3uh 0x54320”
表示從內(nèi)存地址0x54320開始以雙字節(jié)為1個單位（h）、16進(jìn)制方式（u）顯示3個單位（3）的內(nèi)存。 ==
譬如下面的例子：
main()
{
char
*c =
"
hello world
"
;
printf(
"
%s\n
"
, c);
}
我們在
char
*c =
"
hello world
"
;
下一行設(shè)置斷點(diǎn)后：
可以通過多種方式看C指向的字符串：
方法1：
(gdb) p c
$
1
=
0x100000f2e
"
hello world
"
方法2：
(gdb) x/s
0x100000f2e
0x100000f2e
:
"
hello world
"
方法3：
(gdb) p (
char
*)
0x100000f2e
$
3
=
0x100000f2e
"
hello world
"
將第一個字符改為大寫：
(gdb) p *(
char
*)
0x100000f2e
=
'
H
'
$
4
=
72
'
H
'
再看看C：
(gdb) p c
$
5
=
0x100000f2e
"
Hello world
"
9、set命令
修改寄存器：
(gdb) set $v0 =
0x004000000
(gdb) set $epc
=
0xbfc00000
修改內(nèi)存：
(gdb) set {unsigned
int
}
0x8048a51
=
0x0
譬如對于第8節(jié)的例子：
(gdb) set {unsigned
int
}
0x100000f2e
=
0x0
(gdb) x
/10cb
0x100000f2e
0x100000f2e
:
0
'
\0
'
0
'
\0
'
0
'
\0
'
0
'
\0
'
111
'
o
'
32
'
'
119
'
w
'
111
'
o
'
0x100000f36
:
114
'
r
'
108
'
l
'
(gdb) p c
$
10
=
0x100000f2e
""
10、jump命令
一般來說，被調(diào)試程序會按照程序代碼的運(yùn)行順序依次執(zhí)行，但是GDB也提供了亂序執(zhí)行的功能，也就是說，GDB可以修改程序的執(zhí)行順序，從而讓程序隨意跳躍。這個功能可以由GDB的jump命令： jump <linespec> 來指定下一條語句的運(yùn)行點(diǎn)。 <linespec> 可以是文件的行號，可以是 file:line 格式，也可以是 +num 這種偏移量格式，表示下一條運(yùn)行語句從哪里開始。 jump <address> 這里的 <address> 是代碼行的內(nèi)存地址。 注意，jump命令不會改變當(dāng)前的程序棧中的內(nèi)容，所以，如果使用jump從一個函數(shù)跳轉(zhuǎn)到另一個函數(shù)，當(dāng)跳轉(zhuǎn)到的函數(shù)運(yùn)行完返回，進(jìn)行出棧操作時必然會發(fā)生錯誤，這可能導(dǎo)致意想不到的結(jié)果，所以最好只用jump在同一個函數(shù)中進(jìn)行跳轉(zhuǎn)。
11、signal命令
使用singal命令，可以產(chǎn)生一個信號量給被調(diào)試的程序，如中斷信號 “Ctrl+C” 。這非常方便于程序的調(diào)試，可以在程序運(yùn)行的任意位置設(shè)置斷點(diǎn)，并在該斷點(diǎn)用GDB產(chǎn)生一個信號量，這種精確地在某處產(chǎn)生信號的方法非常有利于程序的調(diào)試。 signal命令的語法是： signal <signal> ，UNIX的系統(tǒng)信號量通常從1到15，所以 <signal> 取值也在這個范圍。
12、return命令
如果在函數(shù)中設(shè)置了調(diào)試斷點(diǎn)，在斷點(diǎn)后還有語句沒有執(zhí)行完，這時候我們可以使用return命令強(qiáng)制函數(shù)忽略還沒有執(zhí)行的語句并返回。
上述return命令用于取消當(dāng)前函數(shù)的執(zhí)行，并立即返回，如果指定了 <expression> ，那么該表達(dá)式的值會被作為函數(shù)的返回值。
13、call命令
call命令用于強(qiáng)制調(diào)用某函數(shù)： call <expr> 表達(dá)式中可以一是函數(shù)，以此達(dá)到強(qiáng)制調(diào)用函數(shù)的目的，它會顯示函數(shù)的返回值（如果函數(shù)返回值不是void）。 其實(shí)，前面介紹的print命令也可以完成強(qiáng)制調(diào)用函數(shù)的功能。
14、info命令
info命令可以在調(diào)試時用來查看寄存器、斷點(diǎn)、觀察點(diǎn)和信號等信息。
要查看寄存器的值，可以使用如下命令：
info registers （查看除了浮點(diǎn)寄存器以外的寄存器）
info all-registers （查看所有寄存器，包括浮點(diǎn)寄存器）
info registers <regname ...> （查看所指定的寄存器）
info break 查看斷點(diǎn)信息
info watchpoints 列出當(dāng)前所設(shè)置的所有觀察點(diǎn)，
i nfo signals info handle 查看有哪些信號正在被GDB檢測，
info line命令來查看源代碼在內(nèi)存中的地址。
info threads可以看多線程。
info line后面可以跟行號、函數(shù)名、文件名:行號、文件名:函數(shù)名等多種形式，例如下面的命令會打印出所指定的源碼在運(yùn)行時的內(nèi)存地址：
info
line tst.c:func
15、set scheduler-locking off|on|step
off 不鎖定任何線程，也就是所有線程都執(zhí)行，這是默認(rèn)值。
on 只有當(dāng)前被調(diào)試程序會執(zhí)行。
step 在單步的時候，除了next過一個函數(shù)的情況以外，只有當(dāng)前線程會執(zhí)行。
與多線程調(diào)試相關(guān)的命令還包括：
thread ID
切換當(dāng)前調(diào)試的線程為指定ID的線程。?
break thread_test.c:123 thread all
在所有線程中相應(yīng)的行上設(shè)置斷點(diǎn)
thread apply ID1 ID2 command
讓一個或者多個線程執(zhí)行GDB命令command。
thread apply all command
讓所有被調(diào)試線程執(zhí)行GDB命令command。
16、disassemble
disassemble命令用于反匯編，它可被用來查看當(dāng)前執(zhí)行時的源代碼的機(jī)器碼，其實(shí)際上只是把目前內(nèi)存中的指令dump出來。下面的示例用于查看函數(shù)func的匯編代碼：
(gdb) disassemble func
Dump of assembler code
for
function
func:
0x8048450
<func>: push %
ebp
0x8048451
<func+
1
>: mov %esp,%
ebp
0x8048453
<func+
3
>: sub $
0x18
,%
esp
0x8048456
<func+
6
>: movl $
0x0
,
0xfffffffc
(%
ebp)
...
End of assembler dump.
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