Linux基础(03)gdb调试

1. 安装GDB增强工具 (gef)

　　* GDB的版本大于7.7

　　* wget -q -O- https://github.com/hugsy/gef/raw/master/scripts/gef.sh | sh

　　* 确保网络连通 并且成功更新ubuntu (更新source.list 使用apt-get update)

2. GDB安装插件(在root权限安装,用户权限使用不了需要在用户权限下安装)

　　git clone https://github.com/gatieme/GdbPlugins.git ~/GdbPlugins　　(安装gdb的Python脚本插件)

　　切换gdb模式 :

　　echo "source ~/GdbPlugins/peda/peda.py" > ~/.gdbinit　　　　(默认打开gdb插件是pada)　　倾向于破解和逆向

　　echo "source ~/GdbPlugins/gef/gef.py" > ~/.gdbinit　　　　　　倾向于debug 逆向

　　echo "source ~/GdbPlugins/gdbinit/gdbinit" > ~/.gdbinit　　　　个人定制

3.Linux程序发布流程

　　* 确定程序是否存在符号表

　　　　readelf -s test-1

　　* 生成符号表

　　　　objcopy --only-keep-debug test-1 test-1.symbol

　　* 生成发布程序

　　　　objcopy --strip-debug test-1 test-release

　　* 使用符号表进行程序debug

　　　　gdb -q --symbol=test-1.symbol --exec=test-release

4.gdb语法的使用

　　set listsize num 设置 l 的显示行数

　　list/l (code/num) 查看某个函数代码或者查看某行代码. 查看其它文件的代码 l xxx.c:(code/num)

　　break/b num 打断点 条件断点 b num if var== 也可以断到某个函数上b func

　　continue/c 跳到下一个断点

　　disable num 使断点失效 enable num 使断点重新有效

　　run/r 运行程序

调试已运行的程序

　　info breakpoints 查看断点 delete/d num 删除断点列表的某个断点

　　print/p code 调试时打印某个变量的值 也可以选择打印的方式 如: p/d code 打印十进制的结果 p/s 打印字符串的结果

　　p var=100 修改内存

　　step/s 执行下一句代码有函数进入函数

　　next/n 执行下一句代码有函数也跳过

　　until/u 跳出当前循环

　　finish 退出当前函数

　　info locals 查看当前函数中的全部局部变量

　　bt 查看函数调用栈 如: 进入某个函数时bt一下可以知道哪个函数调用了当前进入的函数 或者 可以查看处在哪个函数中

　　info frame 打印当前栈里所以的信息

　　x &code 查看某个变量的内存地址

　　#观察点

　　　　watch var/add 观察内存是否被改变如果改变则自动断点

　　　　gdb就近原则 如果有变量重名 想查看任意函数内 的变量 watch func::var

　　　　info watchpoints 查看观察点列表

　　　　rwatch var/add 观察内存是否被读取如果被读取则断点

　　#设置捕捉点

　　　　catch event/throw

　　　　throw 抛出一个C++的异常 catch throw

　　　　catch 捕捉一个C++的异常 catch catch

　　　　exec 调用系统调用exev时停止 catch exec

　　　　exec 在一个进程中启动另外一个程序

　　　　fork 调用系统调用fork时停止 catch fork

　　　　load/load libname 载入动态链接库时 catch load / catch load libname

　　　　unload

　　#搜索源代码

　　　　search var/func 内存搜索 只有调用了函数或存在于内存才能搜索到

　　　　reverse-search var/func 全文搜索 不占用内存也能搜索只要在代码段

　　#查看内存

　　　　x/nfu

　　　　　　x 是 examine 的缩写

　　　　　　n表示要显示的内存单元的个数

　　　　　　f表示显示方式, 可取如下值
　　　　　　　　x 按十六进制格式显示变量。
　　　　　　　　d 按十进制格式显示变量。
　　　　　　　　u 按十进制格式显示无符号整型。
　　　　　　　　o 按八进制格式显示变量。
　　　　　　　　t 按二进制格式显示变量。
　　　　　　　　a 按十六进制格式显示变量。
　　　　　　　　i 指令地址格式
　　　　　　　　c 按字符格式显示变量。
　　　　　　　　f 按浮点数格式显示变量。

　　　　　　u表示一个地址单元的长度
　　　　　　　　b表示单字节，
　　　　　　　　h表示双字节，
　　　　　　　　w表示四字节，
　　　　　　　　g表示八字节

　　　十六进制两位数一个字节

　　　　　　如:x/3uh 0x80494a4 往后的三个无符号的十六进制只显示两个字节的地址

　　　　　　x/3uh 0x80494a4 1 0 16

　　　　　　x/3xh 0x80494a4 0x0001 0x0000 0x0010

　　　查看数组地址 p*arr@len

　　#插入命令

　　　　在触发某些断点是执行插入的命令并不是真的在源代码上插入

　　　　conmades bnum

　　　　...

　　　　...

　　　　end

一般都是没有gef等脚本时使用的

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内存分段的概念:　　https://blog.csdn.net/zhy557/article/details/80832268

code: 代码域 , 程序的执行代码(所有的函数)都存放在这里

RO_data: 只读数据域 , 存放只读常量 ,如const和字符串

RW_data 可读写数据域: 存放初始化为 非0值 的可读写变量

 ZI_data: 和RW_data的区别在于存放的都是初始化为 0 的变量

 RO: 包括code和RO_data

 当程序存储在ROM中时，所占用的大小为Code + RO_data + RW_data 。
当程序执行时， RW_data和 ZI_data在RAM中，RO_data和code视cpu架构（51、arm、x86）不同处于ROM或者RAM中。其中ZI_data对应了BSS段，RW_data对应数据段，code对应代码段， RO_data对应数据段。(RAM:随机存储内存  ; ROM只读内存)

############## 　　程序进程中的分区

相关概念：堆(heap)，栈(stack)，BSS段，数据段(data)，代码段(code /text)，全局静态区，文字常量区，程序代码区。
BSS段：BSS段（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。
数据段：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。
代码段：代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。
栈(stack)：栈又称堆栈，用户存放程序临时创建的局部变量。在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的后进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。

 

全局静态区，文字常量区，程序代码区是从内存地址分配的角度来描述的。
全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。

文字常量区—常量字符串就是放在这里的。
程序代码区—存放函数体的二进制代码。

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5.gdb多进程多线程调试

int main()

{
    pid_t pid = fork();//创建子进程
    if(pid == -1)
    {
        perror("fork error");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0)//child    
    {
        printf("i am a child:my pid is %d,my father is%d
",getpid(),getppid());
    }
    else//father
    {
        printf("i am a father:my pid is %d
",getpid());
        wait(NULL);//等待子进程
    }
    return 0;
}

##################进程间是完全独立互不影响的但可以通信

　　fork创建一个完全和父进程一样的子进程,两个进程并行执行,执行先后随机看CPU的调度

　　　　　父进程的fork返回值是子进程的pid号

　　　　　子进程的fork返回值是0

　　　　　wait阻塞函数 等待子进程退出后 父进程才退出

　　##确定gdb中的进程跟踪模式

　　　　　show/set follow-fork-mode parent/child 跟踪的父子进程间的切换

　　　　　detach-on-fork

　　　　　show detach-on-fork和跟踪的进程有关,只负责on和off , 跟踪父进程则负责父进程的on/off , 跟踪子进程则负责子进程的on/off

　　　　　　parent 　　　　　　on 　　　　　　　　只调试父进程，子进程正常运行

　　　　　　child　　　　　　　on 　　　　　　　　只调试子进程，父进程正常运行

　　　　　　parent　　　　　　 off　　　　　　　　 同时调试两个进程，子进程暂停在fork位置

　　　　　　child 　　　　　　　off　　　　　　　　 同时调试两个进程，父进程暂停在fork位置

　　　　shell ps -ef | grep num/programName 查看指定pid或程序名的进程 shell ps -A查看所有进程

　　##进程间的切换 在detach off 的时候使用切换调试的进程

　　　　info inferiors　　 查看调试的进程

　　　　inferiors num 　　切换调试的进程

　　#进程的管理

　　　add-inferior [-copies n] 复制一个进程 -copies + 进程列表num

　　　[-exec executable] 新开一个进程 + 程序的路径

　　　detach

　　　kill

　　　remove-inferior 删除进程

###########多线程

　　show/set scheduler-locking off不锁定任何线程 on锁定其他线程只有当前线程执行 step只有被调试线程运行

　　gdb版本过低不一定能锁定

　　info thread 查看所有线程

　　threads num 切换到指定线程

　

int main()
{ 
    pthread_t tid1,tid2;
    pthread_create(&tid1,NULL,thread1,NULL);//创建线程1
    pthread_create(&tid2,NULL,thread2,NULL);//创建线程2
    pthread_join(tid1,NULL);//等待线程1
    pthread_join(tid2,NULL);//等待线程2
    return 0;
}

切换到指定线程后调试,断点打在线程函数上不妨碍主线程main的执行所以会有三个线程