使用 GDB 进行调试

实例

• demo.s

.section .data

output:
    .ascii "The processor Vender ID is 'xxxxxxxxxxxx'\n"

.section .text
.globl _start

_start:
    nop
    // 获取 CPU ID
    movl $0, %eax
    cpuid
    
    // 将 CPU ID 填充到 output 的占位符部分
    movl $output, %edi
    movl %ebx, 28(%edi)
    movl %edx, 32(%edi)
    movl %ecx, 36(%edi)

    // 系统调用, 显示 CPUID
    movl $4, %eax
    movl $1, %ebx
    movl $output, %ecx
    movl $42, %edx
    int $0x80
    movl $1, %eax
    movl $0, %ebx
    int $0x80

    // 系统调用, 返回程序执行结果
    movl $1, %eax
    movl $0, %ebx
    int $0x80
    ret

编译链接

1. 汇编器编译

   as demo.s -32 -gstabs 
   ld ./a.out demo -m elf_i386 
   

2. gcc 编译

   gcc demo.s -o demo -m32 -g
   

使用 gdb 调试需要在as编译时加入参数 -gstabs 或者 gcc 加入 -g.

调试

gdb ./demo

在 gdb 中执行 run 命令运行程序:

(gdb) run
Starting program: /home/shino/code/ass/a.out 
The processor Vender ID is 'GenuineIntel'
[Inferior 1 (process 3031) exited normally]
(gdb)

可以看到程序正常执行并返回, gdb 调试常用命令如下

• 设置断点: break
  格式为 break * label+offset, 比如在程序最开始设置断点:

  (gdb) break * _start
  Breakpoint 1 at 0x8049000: file demo.s, line 18.
  (gdb) break * _start + 5
  Breakpoint 2 at 0x8049005: file demo.s, line 19.
  (gdb) run
  Starting program: /home/shino/code/ass/demo 
  
  Breakpoint 1, _start () at demo.s:18
  18          movl $0, %eax
  (gdb)
  

  上述设置了两个断点, 一个是在起始地址 _start, 另一个是相对 _start 地址偏移了5个字节的地址, 这个地址刚好是 cpuid 代码地址, 然后运行程序, 这时程序停在了断点 1 处.

• 继续执行: cont

  (gdb) cont
  Continuing.
  
  Breakpoint 2, _start () at demo.s:19
  19          cpuid
  (gdb)
  

  使用 cont 指令让代码继续运行, 代码往下执行遇到第二个断点停了下来.

• 单步运行: next 或 step

  (gdb) next
  22          movl $output, %edi
  (gdb) 
  

  使用 next 单步运行, 程序执当前行汇编指令, 并停在下一行.

• 显示所有寄存器的值: info registers

  (gdb) s
  23          movl %ebx, 28(%edi)
  (gdb) info registers 
  eax            0x1b                27
  ecx            0x6c65746e          1818588270
  edx            0x49656e69          1231384169
  ebx            0x756e6547          1970169159
  esp            0xffffcef0          0xffffcef0
  ebp            0x0                 0x0
  esi            0x0                 0
  edi            0x0                 0
  eip            0x8049007           0x8049007 <_start+7>
  eflags         0x202               [ IF ]
  cs             0x23                35
  ss             0x2b                43
  ds             0x2b                43
  es             0x2b                43
  fs             0x0                 0
  gs             0x0                 0
  k0             0x0                 0
  k1             0x0                 0
  k2             0x0                 0
  k3             0x0                 0
  k4             0x0                 0
  k5             0x0                 0
  k6             0x0                 0
  k7             0x0                 0
  (gdb) 
  

  s 命令可用于报告当前位置

• 显示特定寄存器或者来自程序的变量的值: print
  • print/d 以十进制显示
  • print/t 以二进制显示
  • print/x 以十六进制显示

  (gdb) print/x $ebx
  $1 = 0x756e6547
  (gdb)
  

  显示了 EBX 寄存器的值

• 显示特定内存位置的内容: x
  x 命令的格式是 x/nyz, 和 print 类型, x 可以使用 / 后面的修饰符改变输出结果, 各个修饰符的含义如下
  • n : 直接用数字表示要显示的字段数.
  • y : 设置输出格式
    • c 输出字符
    • d 输出十进制
    • x 输出十六进制
  • z 设置每个字段的长度
    • b 用于字节
    • h 用于 16 位字
    • w 用于 32 位字

  (gdb) x/42cb &output
  0x804a000:      84 'T'  104 'h' 101 'e' 32 ' '  112 'p' 114 'r' 111 'o' 99 'c'
  0x804a008:      101 'e' 115 's' 115 's' 111 'o' 114 'r' 32 ' '  86 'V'  101 'e'
  0x804a010:      110 'n' 100 'd' 101 'e' 114 'r' 32 ' '  73 'I'  68 'D'  32 ' '
  0x804a018:      105 'i' 115 's' 32 ' '  39 '\'' 120 'x' 120 'x' 120 'x' 120 'x'
  0x804a020:      120 'x' 120 'x' 120 'x' 120 'x' 120 'x' 120 'x' 120 'x' 120 'x'
  0x804a028:      39 '\'' 10 '\n'
  (gdb) 
  

  我们用字符形式显示了 output 标签所在的内存地址前42个字节的内容, & 符号用于表明他是一个内存地址.