Linux调试器实战演练

2017-10-22 13:20| 发布者: admin| 查看: 64| 评论: 0

摘要: 正在学习Linux系统的朋友们,快来看看吧,真正的Linux调试器干货文章已经上线!表达式计算表达式计算是程序的一项功能,允许用户在调试程序时对原始源语言中的表达式进行计算。例如,在 LLDB 或 GDB 中,可以执行 pr ...

正在学习Linux系统的朋友们,快来看看吧,真正的Linux调试器干货文章已经上线!


表达式计算

表达式计算是程序的一项功能,允许用户在调试程序时对原始源语言中的表达式进行计算。例如,在 LLDB 或 GDB 中,可以执行 print foo() 来调用 foo 函数并打印结果。

根据表达式的复杂程度,有几种不同的计算方法。如果表达式只是一个简单的标识符,那么调试器可以查看调试信息,找到该变量并打印出该值,就像我们在本系列最后一部分中所做的那样。如果表达式有点复杂,则可能将代码编译成中间表达式 (IR) 并解释来获得结果。例如,对于某些表达式,LLDB 将使用 Clang 将表达式编译为 LLVM IR 并将其解释。如果表达式更复杂,或者需要调用某些函数,那么代码可能需要 JIT 到目标并在被调试者的地址空间中执行。这涉及到调用 mmap 来分配一些可执行内存,然后将编译的代码复制到该块并执行。LLDB 通过使用 LLVM 的 JIT 功能来实现。





如果你想更多地了解 JIT 编译,我强烈推荐 Eli Bendersky 关于这个主题的文章。
多线程调试支持

本系列展示的调试器仅支持单线程应用程序,但是为了调试大多数真实程序,多线程支持是非常需要的。支持这一点的最简单的方法是跟踪线程的创建,并解析 procfs 以获取所需的信息。

Linux 线程库称为 pthreads。当调用 pthread_create 时,库会使用 clone 系统调用来创建一个新的线程,我们可以用 ptrace 跟踪这个系统调用(假设你的内核早于 2.5.46)。为此,你需要在连接到调试器之后设置一些 ptrace 选项:

    ptrace(PTRACE_SETOPTIONS, m_pid, nullptr, PTRACE_O_TRACECLONE);

现在当 clone 被调用时,该进程将收到我们的老朋友 SIGTRAP 信号。对于本系列中的调试器,你可以将一个例子添加到 handle_sigtrap 来处理新线程的创建:

    case (SIGTRAP | (PTRACE_EVENT_CLONE << 8)):
        //get the new thread ID
        unsigned long event_message = 0;
        ptrace(PTRACE_GETEVENTMSG, pid, nullptr, message);
        //handle creation
        //...

一旦收到了,你可以看看 /proc//task/ 并查看内存映射之类来获得所需的所有信息。

GDB 使用 libthread_db,它提供了一堆帮助函数,这样你就不需要自己解析和处理!



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