1.簡介gdb調試工具1.1程序發布版本
通常,程序發布有兩種版本:調試模式(debug)和發布模式(release)。在Linux中,使用gcc/g++編譯時,默認生成的是release模式。要使用gdb進行調試,必須在編譯時加入-g選項,以便生成debug模式的程序。
1.2前期準備
開始調試前,需要安裝gdb和搭建環境。gdb通常是系統自帶的,可以通過gdb –version命令檢查其是否存在及版本信息。
環境準備包括準備一個可用的源文件,這里以mycode.c為例,其生成的程序將標記為mycode。
以下是一個簡單的c語言代碼示例,作為mycode.c的內容:
在編譯時,-g選項表示生成的是調試版本,Makefile文件的其他內容保持不變。
1.3調試的開始與結束
啟動gdb調試只需在gdb命令后加上當前目錄下的生成文件名。看到gdb提示符(gdb)和閃爍的光標,即可輸入調試命令。
輸入q并按下回車鍵,即可結束調試過程。
1.4調試相關命令1.4.1設置斷點
這里的7和8表示程序的第7行和第8行設置斷點。
1.4.2單步執行
使用next命令,程序會按代碼順序逐行執行。
1.4.3運行程序
使用run命令啟動程序,運行到斷點處暫停。
1.4.4查看變量值
使用print x命令查看變量x的值。
1.4.5斷點間跳轉
使用continue命令可從第一個斷點直接跳轉到第二個斷點。
1.4.6查看調試程序代碼
使用l 0命令從第0行開始顯示代碼,多次執行l命令會逐步顯示所有代碼。
2.進程入門2.1簡要回顧
上次我們討論了操作系統及其與硬件架構的層級關系。操作系統通過驅動程序管理軟硬件資源,并通過描述和組織的方式實現對這些資源的管理。
2.2進程初識
加載到操作系統中的程序就是進程。操作系統可以同時運行多個進程。
當需要加載多個進程時,操作系統需要管理這些進程,管理方式是先描述后組織。
當一個進程加載到內存中成為真正的進程時,操作系統會創建一個描述進程的結構體對象,稱為PCB(進程控制塊)。PCB類似于面向對象編程中的對象,包含進程的所有屬性。
2.3進程屬性
PCB包含狀態、進程編號、優先級等屬性。
根據PCB,操作系統會將進程的代碼和數據加載到內存中。
進程=內核PCB+自己的數據和代碼。
管理多個進程類似于對單鏈表進行增刪查改操作。
PCB中包含指向代碼和數據的指針,操作系統只需管理PCB,PCB則管理代碼和數據。
多個進程通過指針連接成鏈表,進程管理相當于對鏈表進行增刪查改操作。每個PCB僅管理自己的數據和代碼,排隊時是PCB在排隊,當輪到某個PCB時,它會調用自己的數據和代碼。
2.3Linux中的PCB
在Linux中,task_struct是PCB的一種數據類型,包含標識符、狀態、優先級、程序計數器、上下文數據、I/O狀態記錄、內存指針等屬性。
Linux使用雙向鏈表組織進程。
2.4查看進程
使用ls /proc命令查看進程,/proc是Linux中的一個目錄。
當前目錄概念:創建文件時,若未指定位置,系統會在當前目錄下自動創建文件,因為進程記住自己的目錄位置。
使用kill -9 進程編號命令可以終止進程。
2.5查看進程標識符
進程標識符是進程的一個屬性,可以使用getpid系統調用查看當前進程的標識符,使用getppid查看父進程的標識符。
任何進程都是bash進程的子進程,bash進程是所有進程的父進程,可以通過相應命令查看其標識符。
2.6創建進程
運行程序時會生成一個進程。
使用fork系統調用可以創建新進程,fork返回兩個值,父子進程共享代碼,但數據在各自的內存空間中獨立存在。