GDB 调试多线程多进程

GDB是linux下的调试利器，在c/c++程序开发过程中必不可少的。这里总结一下多进程和多线程的调试方法和技巧。

多进程的调试：

如下示例

#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>  
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
static int glob = 23;

void test()
{
    int i = 0;
    printf("child pid: %d\n", getpid());
    while(1)
    {
        i++;
        sleep(3);
　　　　 printf("child running\n");
    }
}

int main()
{
    int pid = fork();
    if(pid == 0)
    {
        test();
    }
    else if(pid > 0){
        printf("father pid : %d\n", getpid());
        int n = 0;
        while(1)
        {
            n++;
            sleep(4);
　　　　　　　printf("father running\n");
        }
    }
    wait(pid);
    return 0;
}

编译 gcc -g process.c -o process   -g一定要加上，否则没有调试信息。

1. 如果我想要锁定子进程/父进程该怎样？

这里在fork之后就会产生子进程， 如果我们要锁定子进程或者父进程可以使用  set follow-fork-mode [parent|child] 来完成。

(gdb) set follow-fork-mode child
(gdb) b 23
Note: breakpoint 1 also set at pc 0x4006e4.
Breakpoint 2 at 0x4006e4: file process.c, line 23.
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x00000000004006e4 in main 
                                                   at process.c:23 inf 2, 1
    breakpoint already hit 1 time
2       breakpoint     keep y   0x00000000004006e4 in main 
                                                   at process.c:23 inf 2, 1
(gdb) delete breakpoints 2
(gdb) r
Starting program: /home/cps/桌面/IPC/process 

Breakpoint 1, main () at process.c:23
23        int pid = fork();
(gdb) n
[New process 37322]
father pid : 37321
[Switching to process 37322]
24        if(pid == 0)
(gdb) sparent running

26            test();
(gdb) parent running

这里可以看到父进程一直在running， 跟踪子进程并没有停止父进程。 如果想要让父进程处于等待状态可以设置 set detach-on-fork [on | off]

(gdb) set follow-fork-mode child 
(gdb) b 23
Breakpoint 1 at 0x4006e4: file process.c, line 23.
(gdb) set detach-on-fork off
(gdb) r
Starting program: /home/cps/桌面/IPC/process 

Breakpoint 1, main () at process.c:23
23        int pid = fork();
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.17-157.el7.x86_64
(gdb) n
[New process 37548]
child pid: 37548
child running
child running
child running
child running

可以看到父进程并没有执行，而是暂停状态。 只有子进程处于运行状态。

2. 如何跟踪一个正在运行的进程？

这里就要说到attach一个进程， 可以使用gdb -p pid execfilepath 来跟踪一个进程。

[cps@cps IPC]$ gdb -p 37682 process
GNU gdb (GDB) Red Hat Enterprise Linux 7.6.1-94.el7
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.17-157.el7.x86_64
(gdb) bt
#0  0x00007fb8d8fad650 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/libc.so.6
#1  0x00007fb8d8fad504 in sleep () from /lib64/libc.so.6
#2  0x00000000004006d0 in test () at process.c:16
#3  0x00000000004006fc in main () at process.c:26
(gdb) print i
No symbol "i" in current context.
(gdb) frame 2
#2  0x00000000004006d0 in test () at process.c:16
16            sleep(3);
(gdb) print i
$1 = 8
(gdb) 

这里的第一个print i 并没有打印东西，原因是没有进入堆栈， 我们进入test的堆栈后就可以查看变量。同时在gdb中也可以attach到一个进程中attach pid。

3. 进程异常crash 怎样查看？

这种情况下要打开coredump， 使用命令ulimit -c 1024 设置coredump开启。最后将dump文件和可执行文件 一同加载到gdb。 gdb coredump execfile。 进入gdb后 执行bt 和where 查看出错的地方。但是一般情况下的段错误用这种方法可很难查到。一般做法就是一步一步的调试，这种情况一般都是非法访问内存造成的，在最有可能出错的地方打断点。这种情况并没有较为直接的方法。

多线程调试：

1. 查看当前进程中的所有线程

info threads  查看当前进程下的所有线程。前面有*代表当前处于的线程。

thread id  可以切换当前处于的线程，bt查看线程的堆栈

2. 锁定一个线程

当我们在调试程序时， 若是想要调试某个线程，程序在执行过程中容易在线程之间来回切换， 我们可以选择一个线程后可以锁定它。

thread id 选定这个线程

set scheduler-locking on 可以用来锁定这个线程 只观察这个线程的运行情况。 当锁定这个线程时， 其他线程就处于了暂停状态。


3. 锁定一个线程，让其他线程照常执行

锁定一个线程让其他线程照常运行，这种用法在gdb 7.0以上的版本是支持的。可以如下设置gdb

set target-async 1
set pagination off
set non-stop on

这里的几个命令要在程序运行之前运行这些。

多进程和多线程的调试技巧还有很多， 这里只是说了一些常见的基本用法。 至于其他的一些gdb用法可以查看gdb help。