Linux多进程和多线程的一次gdb调试实例

转载https://typecodes.com/cseries/multilprocessthreadgdb.html

1 原文整理

默认设置下,在调试多进程程序时gdb只会调试主进程。gdb7以上的版本(gdb --version)支持多进程调试,只需要设置好follow-fork-mode(fork追踪模式)以及detach-on-fork(指示GDB在fork之后是否断开某个进程的调试)即可。

这两个参数的设置命令分别是:set follow-fork-mode [parent|child],set detach-on-fork [on|off]。两者结合起来构成了GDB的调试模式:

follow-fork-mode  detach-on-fork    说明
    parent              on          GDB默认的调试模式:只调试主进程
    child               on          只调试子进程
    parent              off         同时调试两个进程,gdb跟主进程,子进程block在fork位置
    child               off         同时调试两个进程,gdb跟子进程,主进程block在fork位置

查看gdb默认的参数设置:

(gdb) show follow-fork-mode
Debugger response to a program call of fork or vfork is "parent".
(gdb) show detach-on-fork
Whether gdb will detach the child of a fork is on.
(gdb)

2 演示代码

下面这段代码的主要流程就是在main函数中fork创建一个子进程,然后在父进程中又创建一个线程,接着就使用gdb进行调试(block子进程)。注意,在调试设置断点的时候,由于之前调试的时候代码最前面没有加上这7行说明文字,所以设置断点的行号要加上7。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69

/**
 * @FileName    gdb_pthread.c
 * @Describe    A simple example for the debug of multiprocess and multithreading using gdb in linux system.
 * @Author      vfhky 2016-02-25 22:48 https://typecodes.com/cseries/multilprocessthreadgdb.html
 * @Compile     gcc gdb_pthread.c -g -o gdb_pthread
 * @Reference   http://blog.csdn.net/pbymw8iwm/article/details/7876797
 */
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

//Parent process handle.
void Parent();
//Child process handle.
void Child();
//Parent process handle after generate a thread.
void * ParentDo( char *argv );

int main( int argc, const char **argv )
{
    int pid;
    pid = fork();
    if(pid != 0)        //add the first breakpoint.
        Parent();
    else
        Child();
    return 0;
}

//Parent process handle.
void Parent()
{
    pid_t pid = getpid();
    char cParent[] = "Parent";
    char cThread[] = "Thread";
    pthread_t pt;

    printf( "[%s]: [%d] [%s]\n", cParent, pid, "step1" );

    if( pthread_create( &pt, NULL, (void *)*ParentDo, cThread ) )
    {
        printf( "[%s]: Can not create a thread.\n", cParent );
    }

    ParentDo( cParent );
    sleep(1);
}

void * ParentDo( char *argv )
{
    pid_t pid = getpid();
    pthread_t tid = pthread_self();     //Get the thread-id selfly.
    char tprefix[] = "thread";

    printf( "[%s]: [%d] [%s] [%lu] [%s]\n", argv, pid, tprefix, tid, "step2" );         //add the second breakpoint.
    printf( "[%s]: [%d] [%s] [%lu] [%s]\n", argv, pid, tprefix, tid, "step3" );

    return NULL;
}

void Child()
{
    pid_t pid = getpid();
    char prefix[] = "Child";
    printf( "[%s]: [%d] [%s]\n", prefix, pid, "step1" );
    return;
}

已知如果直接运行程序,那么输出的内容如下:

[[email protected] pthread_key]$ gdb_pthread
[Parent]: [22648] [step1]
[Parent]: [22648] [thread] [139722467432256] [step2]
[Parent]: [22648] [thread] [139722467432256] [step3]
[Thread]: [22648] [thread] [139722450630400] [step2]
[Thread]: [22648] [thread] [139722450630400] [step3]
[Child]: [22649] [step1]
[[email protected] pthread_key]$

3 gdb调试

3.1 设置调试模式和Catchpoint

设置调试父子进程,gdb跟主进程,子进程block在fork位置。

[[email protected] pthread_key]$ gdb gdb_pthread
GNU gdb (GDB) Red Hat Enterprise Linux 7.6.1-80.el7
Copyright (C) 2013 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 "x86_64-redhat-linux-gnu".
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>...
Reading symbols from /home/vfhky/bin/gdb_pthread...done.
(gdb) set detach-on-fork off
#####catch让程序在发生某种事件(fork、异常throw、异常catch、动态库加载等)的时候停止运行
(gdb) catch fork
Catchpoint 1 (fork)
(gdb) info b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      fork
(gdb)

如下图所示:

3.2 开始gdb调试
(gdb) r                         ####运行到断点/捕捉点(第17行处的fork函数,23873是子进程PID)
Starting program: /home/vfhky/bin/gdb_pthread
[Thread debugging using libthread_db enabled]
Using host libthread_db library "/lib64/libthread_db.so.1".

Catchpoint 1 (forked process 23873), 0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130
130       pid = ARCH_FORK ();
(gdb) bt                        #####查看堆栈情况
#0  0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130
#1  0x00000000004007b4 in main (argc=1, argv=0x7fffffffe4c8) at gdb_pthread.c:17
(gdb) info threads              #######显示运行的线程信息(23869是父进程的PID)
  Id   Target Id         Frame
* 1    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23869) "gdb_pthread" 0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130
(gdb) info inferiors            ######显示正在调试的进程:1前面的星号表示当前调试的进程(PID 23869)。
  Num  Description       Executable
* 1    process 23869     /home/vfhky/bin/gdb_pthread
(gdb) info b                    ######列出所有断点和捕捉点,此时已经hit 1 time,即捕捉到了一次fork事件
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      fork, process 23873                   #####子进程23873
        catchpoint already hit 1 time
(gdb)

这时使用如下命令查看当前CentOS系统所有进程的状态:发现父进程PID为23869,通过fork产生的子进程为23873:

[[email protected] ~]$ pstree -pul

同时,使用命令cat /proc/23869/status查看当前进程的详细信息:进程PID为23869,它的父进程(即GDB进程)为23859,同时这也是追踪进程ID,线程数Threads为1(共享使用该信号描述符的线程数,在POSIX多线程序应用程序中,线程组中的所有线程使用同一个信号描述符)。

3.3 设置第一个断点

在程序的第18行设置断点:

(gdb) b gdb_pthread.c:18
Breakpoint 2 at 0x4007b7: file gdb_pthread.c, line 18.
(gdb) info b                        ######列出所有断点和捕捉点
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      fork, process 23873                 ########子进程23873
        catchpoint already hit 1 time
2       breakpoint     keep y   0x00000000004007b7 in main at gdb_pthread.c:18
(gdb)
3.4 执行到第一个断点
(gdb) c                #####执行到第18行处的断点
Continuing.
[New process 23873]                     #####父进程23869执行完第1个捕捉点的程序,产生子进程23873
[Thread debugging using libthread_db enabled]
Using host libthread_db library "/lib64/libthread_db.so.1".

Breakpoint 2, main (argc=1, argv=0x7fffffffe4c8) at gdb_pthread.c:18            ##########父进程执行到第18行处的断点
18              if(pid != 0)
(gdb) info threads                      ####查看所有运行的线程,有父进程23869和子进程23873
  Id   Target Id         Frame
  2    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23873) "gdb_pthread" 0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130
* 1    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23869) "gdb_pthread" main (argc=1, argv=0x7fffffffe4c8) at gdb_pthread.c:18
(gdb) info inferiors                    #####显示正在调试的进程
  Num  Description       Executable
  2    process 23873     /home/vfhky/bin/gdb_pthread                ########子进程
* 1    process 23869     /home/vfhky/bin/gdb_pthread                ########父进程
(gdb) info b                    #######查看当前所有的断点
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      fork, process 23873
        catchpoint already hit 1 time
2       breakpoint     keep y   <MULTIPLE>
        breakpoint already hit 1 time
2.1                         y     0x00000000004007b7 in main at gdb_pthread.c:18 inf 2
2.2                         y     0x00000000004007b7 in main at gdb_pthread.c:18 inf 1
(gdb)

截图如下:

这时使用命令查看当前系统进程的状态:发现此时仍然只有父进程23869和子进程23873。

[[email protected] ~]$ pstree -pul

3.5 执行到第一个断点此时如果切换到子进程23873
(gdb) inferior 2
[Switching to inferior 2 [process 23873] (/home/vfhky/bin/gdb_pthread)]
[Switching to thread 2 (Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23873))]
#0  0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130
130       pid = ARCH_FORK ();
(gdb) info inferiors                 #####显示正在调试的进程
  Num  Description       Executable
* 2    process 23873     /home/vfhky/bin/gdb_pthread                #####子进程
  1    process 23869     /home/vfhky/bin/gdb_pthread                #####父进程
(gdb)
3.6 重新切换到父进程23869
(gdb) inferior 1
[Switching to inferior 1 [process 23869] (/home/vfhky/bin/gdb_pthread)]
[Switching to thread 1 (Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23869))]
#0  main (argc=1, argv=0x7fffffffe4c8) at gdb_pthread.c:18
18              if(pid != 0)
(gdb) info inferiors                 #####显示正在调试的进程
  Num  Description       Executable
  2    process 23873     /home/vfhky/bin/gdb_pthread
* 1    process 23869     /home/vfhky/bin/gdb_pthread
(gdb)
3.7 设置第二个断点并调试

在第50行设置断点继续调试主进程(使父进程产生线程),其中父进程和线程到底是谁先执行是由内核调度控制的。

(gdb) b gdb_pthread.c:50
Breakpoint 3 at 0x4008a7: gdb_pthread.c:50. (2 locations)
(gdb) c                    ######继续执行代码到第50行处的断点
Continuing.
[Parent]: [23869] [step1]                              ######第33行父进程打印Parent()函数中的数据
[New Thread 0x7ffff6fdd700 (LWP 24024)]                ######第35行父进程创建了一个线程24024(LWP表示轻量级进程)
[Switching to Thread 0x7ffff6fdd700 (LWP 24024)]            #####已经自动切换到线程24024(LWP表示轻量。进程),也就是GDB继续调试线程而不是父进程了。

Breakpoint 3, ParentDo (argv=0x7fffffffe390 "Thread") at gdb_pthread.c:50            ######线程24024阻塞在程序的第50行
50              printf( "[%s]: [%d] [%s] [%lu] [%s]\n", argv, pid, tprefix, tid, "step2" );
(gdb)

这时使用命令查看当前系统进程的状态:存在父进程23869和子进程23873以及父进程创建的一个线程24024(线程用大括号{}表示)。

[[email protected] ~]$ pstree -pul

同时,使用命令cat /proc/23869/status查看当前进程的详细信息:进程PID为23869,它的父进程(即GDB进程)为23859,同时这也是追踪进程ID,线程数Threads为2(当前父进程23869+线程24024)。

3.8 查看第二个断点处的调试信息
(gdb) info inferiors                 #####显示正在调试的进程
  Num  Description       Executable
  2    process 23873     /home/vfhky/bin/gdb_pthread                     ###子进程
* 1    process 23869     /home/vfhky/bin/gdb_pthread                     ###父进程
(gdb) info threads         ####查看所有运行的线程,父进程23869、子进程23873、线程24024,由星号可以发现目前调试已经切换到了线程24024了。
  Id   Target Id         Frame
* 3    Thread 0x7ffff6fdd700 (LWP 24024) "gdb_pthread" ParentDo (argv=0x7fffffffe390 "Thread") at gdb_pthread.c:50
  2    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23873) "gdb_pthread" 0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130
  1    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23869) "gdb_pthread" ParentDo (argv=0x7fffffffe3a0 "Parent") at gdb_pthread.c:50
(gdb) info b                #####查看设置的所有的断点breakpoint和捕捉点catchpoint(共3个):
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      fork, process 23873
        catchpoint already hit 1 time
2       breakpoint     keep y   <MULTIPLE>
        breakpoint already hit 1 time
2.1                         y     0x00000000004007b7 in main at gdb_pthread.c:18 inf 2
2.2                         y     0x00000000004007b7 in main at gdb_pthread.c:18 inf 1
3       breakpoint     keep y   <MULTIPLE>
        breakpoint already hit 1 time
3.1                         y     0x00000000004008a7 in ParentDo at gdb_pthread.c:50 inf 2
3.2                         y     0x00000000004008a7 in ParentDo at gdb_pthread.c:50 inf 1
(gdb)
3.9 如果手动切换到线程24024
(gdb) thread 3
[Switching to thread 3 (Thread 0x7ffff6fdd700 (LWP 24024))]
#0  ParentDo (argv=0x7fffffffe390 "Thread") at gdb_pthread.c:50
50              printf( "[%s]: [%d] [%s] [%lu] [%s]\n", argv, pid, tprefix, tid, "step2" );
(gdb) info threads                   #####查看所有运行的线程
  Id   Target Id         Frame
* 3    Thread 0x7ffff6fdd700 (LWP 24024) "gdb_pthread" ParentDo (argv=0x7fffffffe390 "Thread") at gdb_pthread.c:50
  2    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23873) "gdb_pthread" 0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130
  1    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23869) "gdb_pthread" ParentDo (argv=0x7fffffffe3a0 "Parent") at gdb_pthread.c:50
(gdb) info inferiors                 #####显示正在调试的进程
  Num  Description       Executable
  2    process 23873     /home/vfhky/bin/gdb_pthread
* 1    process 23869     /home/vfhky/bin/gdb_pthread
(gdb)
3.10 开始执行第二个断点处的代码
(gdb) c
Continuing.
[Thread]: [23869] [thread] [140737337218816] [step2]            #####线程24024执行第50行处,打印数据
[Thread]: [23869] [thread] [140737337218816] [step3]            #####线程24024执行第51行处,打印数据
[Thread 0x7ffff6fdd700 (LWP 24024) exited]                      #####线程24024退出
[Switching to Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23869)]                #####切换到父进程中去

Breakpoint 3, ParentDo (argv=0x7fffffffe3a0 "Parent") at gdb_pthread.c:50                #####父进程继续停在第50行处的断点
50              printf( "[%s]: [%d] [%s] [%lu] [%s]\n", argv, pid, tprefix, tid, "step2" );
(gdb) info inferiors                    ######列出正在调试进程(父进程23869和子进程23873),1前面的星号表示当前调试的进程(父进程23869)。
  Num  Description       Executable
  2    process 23873     /home/vfhky/bin/gdb_pthread
* 1    process 23869     /home/vfhky/bin/gdb_pthread
(gdb) info threads                     ######查看所有运行的线程
  Id   Target Id         Frame
  2    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23873) "gdb_pthread" 0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130            #####子进程23873
* 1    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23869) "gdb_pthread" ParentDo (argv=0x7fffffffe3a0 "Parent") at gdb_pthread.c:50          #####父进程23869
(gdb)

这时使用命令查看当前系统进程的状态:存在父进程23869和子进程23873,其中线程24024已经结束了。

[[email protected] ~]$ pstree -pul

3.11 继续调试父进程

此时,由于线程的退出,父进程作为自动选择的要调试的线程。

(gdb) c
Continuing.
[Parent]: [23869] [thread] [140737354012480] [step2]        #####父进程23869执行第50行
[Parent]: [23869] [thread] [140737354012480] [step3]        #####父进程23869执行第51行
[Inferior 1 (process 23869) exited normally]                #####正在调试的父进程23869退出
(gdb) info inferiors             ######显示正在调试的进程
  Num  Description       Executable
  2    process 23873     /home/vfhky/bin/gdb_pthread        #####fork创建的子进程23873
* 1    <null>            /home/vfhky/bin/gdb_pthread        #####fork创建的父进程23869已经退出
(gdb) info threads              ####显示正在运行的线程:只存在子进程23873,父进程23869已经退出
  Id   Target Id         Frame
  2    Thread 0x7ffff7fe1740 (LWP 23873) "gdb_pthread" 0x00007ffff709b50c in __libc_fork () at ../nptl/sysdeps/unix/sysv/linux/fork.c:130

No selected thread.  See `help thread‘.         #####提示没有被选中的要调试的线程
(gdb) info b                                    #####查看所有的断点
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      fork, process 23873
        catchpoint already hit 1 time
2       breakpoint     keep y   <MULTIPLE>
        breakpoint already hit 1 time
2.1                         y     0x00000000004007b7 in main at gdb_pthread.c:18 inf 2
2.2                         y     0x00000000004007b7 in main at gdb_pthread.c:18 inf 1
3       breakpoint     keep y   <MULTIPLE>
        breakpoint already hit 2 times
3.1                         y     0x00000000004008a7 in ParentDo at gdb_pthread.c:50 inf 2      #####子进程23873
3.2                         y     0x00000000004008a7 in ParentDo at gdb_pthread.c:50 inf 1      #####父进程23869
(gdb)

这时使用命令查看当前系统进程的状态:只有子进程23873(由内核init进程接管这个孤儿进程),父进程23869也已经结束了。

[[email protected] ~]$ pstree -pul

再用ps ux命令查看子进程23873:

4 附录

在gdb中,经常用到的恢复程序运行和单步调试的命令有:

continue        继续运行程序直到下一个断点(类似于VS里的F5)
next            逐过程步进,不会进入子函数(类似VS里的F10)
setp            逐语句步进,会进入子函数(类似VS里的F11)
until           运行至当前语句块结束
finish          运行至函数结束并跳出,并打印函数的返回值(类似VS的Shift+F11)

原文地址:https://www.cnblogs.com/erhu-67786482/p/8313430.html

时间: 2024-11-05 06:15:02

Linux多进程和多线程的一次gdb调试实例的相关文章

linux下的C语言开发(gdb调试)

原文: http://blog.csdn.net/feixiaoxing/article/details/7199643 用gdb调试多进程的程序会遇到困难,gdb只能跟踪一个进程(默认是跟踪父进程),而不能同时跟踪多个进程,但可以设置gdb在fork之后跟踪父进程还是子进程.以上面的程序为 #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #define MAXLINE 80 int main(voi

linux应用程序设计--GDB调试

GDB简介:GDB是GNU发布的一款功能强大的程序调试工具,GDB主要完成下面三个方面功能: 一.GDB的使用操作 1.启动被调试程序. 2.让被调试的程序在指定的位置停住. 3.当程序被停住时,可以检查程序状态(如变量值). GDB调试实例: 1.在linux下编写test.c程序: 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int i; 6 long result = 0; 7 for(i=0;i<100;i++) 8 { 9 result

GDB调试——启动调试程序

一.启动 >>gdb启动 gdb 调试之前加载调试符号,即编译时候加 –g选项,如 gcc file.c –g –o target 启用gdb的方法种有3种,一种是启动core,还有是attach一个已经运行的进程. 1. gdb <program> 2. gdb <program> core 用gdb同时调试一个运行程序和core文件,core是程序非法执行后core dump后产生的文件. 3. gdb <program> <PID> 如果你

GDB调试汇编分析

GDB调试汇编分析 代码 本次实践我参照了许多先做了的同学的博客,有卢肖明,高其,张梓靖同学.代码借用的是卢肖明同学的代码进行调试运行. GCC编译 使用gcc -g gdbtest.c -o gdbtest -m32命令在64位的机器上产生32位汇编代码 在使用gdb进行调试运行时,有cgdb和gdb两种工具,我建议大家使用张梓靖同学使用的cgdb工具,因为使用时可以随时看到自己的源代码,看到我们的断点在哪里,每一步返回值到了哪行,更加直观. 分析过程 使用b main指令在main函数处设置

Linux系统编程@多线程与多进程GDB调试

博客内容参考自 http://www.cnblogs.com/xuxm2007/archive/2011/04/01/2002162.html http://blog.csdn.net/pbymw8iwm/article/details/7876797 gdb手册(调试多个程序章节+调试多线程进程章节) GDB多线程调试 基本命令 info threads  显示当前可调试的所有线程,每个线程会有一个GDB为其分配的ID,后面操作线程的时候会用到这个ID. 前面有*的是当前调试的线程. thre

【Linux】多进程与多线程之间的区别

http://blog.csdn.net/byrsongqq/article/details/6339240 网络编程中设计并发服务器,使用多进程与多线程 ,请问有什么区别?  答案一: 1,进程:子进程是父进程的复制品.子进程获得父进程数据空间.堆和栈的复制品. 2,线程:相对与进程而言,线程是一个更加接近与执行体的概念,它可以与同进程的其他线程共享数据,但拥有自己的栈空间,拥有独立的执行序列. 两者都可以提高程序的并发度,提高程序运行效率和响应时间. 线程和进程在使用上各有优缺点:线程执行开

Linux 多进程多线程相关概念

进程:可执行程序是存储在磁盘设备上的由代码和数据按某种格式组织的静态实体,而进程是可被调度的代码的动态运行.在Linux系统中,每个进程都有各自的生命周期.在一个进程的生命周期中,都有各自的运行环境以及所需的资源,这些信息都记录在各自的进程控制块中,以便系统对这些进程进行有效的管理,进程控制块的结构如下图所示: 每个进程都有各自独立的虚拟地址空间,空间的大小与所基于的硬件体系结构有关.虚拟空间中各区代表的意义,代码段存储指令序列和只读数据,多个进程实例可共享代码段.数据段用来存放全局变量和静态变

gdb调试多进程和多线程命令

gdb调试多进程和多线程命令 来源:http://blog.csdn.net/pbymw8iwm/article/details/7876797 1. 默认设置下,在调试多进程程序时GDB只会调试主进程.但是GDB(>V7.0)支持多进程的分别以及同时调试,换句话说,GDB可以同时调试多个程序.只需要设置follow-fork-mode(默认值:parent)和detach-on-fork(默认值:on)即可. follow-fork-mode  detach-on-fork   说明 pare

gdb调试多进程多线程程序

一.调试的指令 1.list命令 list linenum 显示程序第linenum行的周围的程序 list function 显示程序名为function的函数的源程序 list 显示当前行后面的源程序 list - 显示当前行前面的源程序 2.run(r):运行命令 run args run命令可以直接接命令行参数值,也可以在执行run之前通过 set args + 参数值实现 3.break(b):打断点 b linenum   在某行打断点 b +offset/-offset  在当前行