linux里面如何单步调试!

一、GDB 概述

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。

二、一个调试示例

源程序： tst.c

[cpp] view plain copy

#include <stdio.h>

int func(int n)

{

int sum=0,i

for(i=0i<ni++)

{

sum+=i

}

return sum

}

int main()

{

int i

long result = 0

for(i=1i<=100i++)

{

result += i

}

printf("result[1-100] = %d /n", result )

printf("result[1-250] = %d /n", func(250) )

}

编译生成执行文件：（ Linux 下）

hchen/test>cc -g tst.c -o tst

启动Gdb:

以上是对于gdb的感性认识，接下来系统地认识一下 gdb 吧。

三、使用 GDB

1.基础

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 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，

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 <class>命令，如： help breakpoints ，查看设置断点的所有命令。也可以直接 help <command>来查看命令的帮助。如下图所示：

要退出 gdb 时，只用发 quit 或命令简称 q 就行了。

2 GDB 中运行 UNIX 的 shell 程序

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 <command string>

调用 UNIX 的 shell 来执行 <command string>，环境变量 SHELL 中定义的 UNIX 的 shell 将会被用来执行 <command string>，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 <make-args>

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 <make-args>”

3 在 GDB 中运行程序

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 <dir>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 <dir>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

Linux内核调试方法

kdb：只能在汇编代码级进行调试；

优点是不需要两台机器进行调试。

gdb：在调试模块时缺少一些至关重要的功能，它可用来查看内核的运行情况，包括反汇编内核函数。

kgdb：能很方便的在源码级对内核进行调试，缺点是kgdb只能进行远程调试，它需要一根串口线及两台机器来调试内核(也可以是在同一台主机上用vmware软件运行两个 *** 作系统来调试)

printk() 是调试内核代码时最常用的一种技术。在内核代码中的特定位置加入printk() 调试调用，可以直接把所关心的信息打打印到屏幕上，从而可以观察程序的执行路径和所关心的变量、指针等信息。 Linux 内核调试器（Linux kernel debugger，kdb）是 Linux 内核的补丁，它提供了一种在系统能运行时对内核内存和数据结构进行检查的办法。Oops、KDB在文章掌握 Linux 调试技术有详细介绍，大家可以参考。 Kprobes 提供了一个强行进入任何内核例程，并从中断处理器无干扰地收集信息的接口。使用 Kprobes 可以轻松地收集处理器寄存器和全局数据结构等调试信息，而无需对Linux内核频繁编译和启动，具体使用方法，请参考使用 Kprobes 调试内核。

/proc文件系统

在 /proc 文件系统中，对虚拟文件的读写 *** 作是一种与内核通信的手段，要查看内核回环缓冲区中的消息，可以使用 dmesg 工具（或者通过 /proc 本身使用 cat /proc/kmsg 命令）。清单 6 给出了 dmesg 显示的最后几条消息。

清单 6. 查看来自 LKM 的内核输出

[root@plato]# dmesg | tail -5

cs: IO port probe 0xa00-0xaff: clean.

eth0: Link is down

eth0: Link is up, running at 100Mbit half-duplex

my_module_init called. Module is now loaded.

my_module_cleanup called. Module is now unloaded.

可以在内核输出中看到这个模块的消息。现在让我们暂时离开这个简单的例子，来看几个可以用来开发有用 LKM 的内核 API。

调试工具

使用调试器来一步步地跟踪代码，查看变量和计算机寄存器的值。在内核中使用交互式调试器是一个很复杂的问题。内核在它自己的地址空间中运行。许多用户空间下的调试器所提供的常用功能很难用于内核之中，比如断点和单步调试等。

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