GDB调试命令小结

1.启动调试

前置条件：编译生成执行码时带上 -g，如果使用Makefile，通过给CFLAGS指定-g选项，否则调试时没有符号信息。
gdb program //最常用的用gdb启动程序，开始调试的方式
gdb program core //用gdb查看core dump文件，跟踪程序core的原因
gdb program pid //用gdb调试已经开始运行的程序，指定pid即可
gdb attach pid //用gdb调试已经开始运行的程序，指定pid即可

2.调试命令
(1)执行命令模式
-batch选项。
比如：打印$pid进程所有线程的堆栈并退出。
gdb -ex "set pagination 0" -ex "thread apply all bt" -batch -p $pid

(2).交互模式
run         //运行程序
continue  //中断后继续运行到下一个断点
step        //单步执行，进入函数
next       //单步执行
return    //函数未执行完，忽略未执行的语句，返回。
finish     //函数执行完毕返回。
call        //调用某一个函数 fun("1234")
(backtrace)bt //显示栈桢
bt N              //显示开头N个栈桢
bt -N            //显示最后N个栈桢
(frame)f N     //显示第N层栈桢
list //显示源码
set directory  //设置gdb的工作目录
pwd              //当前的工作目录

(3)反复执行
continue N    //连续执行cointiue N次，一般用于避免频繁断点
step N
next N

3.断点
break 函数名        //设置断在某个函数
break 文件名:行号 //设置断在某一行
info break            //查看设置的断点信息
break if condition //条件断点
break 函数名 thread 线程号 //设置断点只断某个线程，通过info threads 查看线程号
delete 断点号 断点号... //删除一个或多个断点
diable 断点号 断点号... //禁止一个或多个断点
enable 断点号 断点号... //打开一个或多个断点
command 断点号 //断点触发时，执行命令，一般用于打印变量
(gdb) command 1
Type commands for breakpoint(s) 1, one per line.
End with a line saying just "end".
>print x
>end
(gdb)

4.检测点
watch //为表达式（变量）expr设置一个观察点。一量表达式值有变化时，马上停住程序。
rwatch //当表达式（变量）expr被读时，停住程序。
awatch //当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序。
info watchpoints //列出当前所设置了的所有观察点。

经验：观察某个变量是否变化，被读或者被写，由于变量只在某一个作用域，可以获取变量的地址，然后观察。
比如：观察examined_rows变量神马时候被修改
(1).p &examined_rows,得到地址
(2).watch *(ha_rows *) 0x7ffec8005e28,则可以观察这个变量的变化情况。

5.查看变量
(1)设置
set print elements N //指定打印的长度，对长字符串特别有用。
set print element 0 //输出完整的字符串
set print pretty //设置GDB打印结构的时候，每行一个成员，并且有相应的缩进，缺省是关闭的
print {type} variable
比如：
(gdb) p {ABC} 0x7fffffffe710
$2 = {val = 1.5, val2 = 10}

print xxx //打印变量
p /x xxx //16进制显示
p str@str_len //打印字符串

info locals //打印出当前函数中所有局部变量及其值。
info args //打印出当前函数的参数名及其值。
display 变量 //自动打印变量
undisplay //取消自动打印
注意：默认编译的时候，调试过程是看不见宏的值的，编译时候需要给选项。-g3

6.内存查看
格式: x /nfu <addr> x 是 examine 的缩写
a.n表示要显示的内存单元的个数
b.f表示显示方式, 可取如下值
(1).x 按十六进制格式显示变量。
(2).d 按十进制格式显示变量。
(3).u 按十进制格式显示无符号整型。
(4).o 按八进制格式显示变量。
(5).t 按二进制格式显示变量。
(6).a 按十六进制格式显示变量。
(7).i 指令地址格式
(8).c 按字符格式显示变量。
(9).f 按浮点数格式显示变量。
c.u表示一个地址单元的长度
(1).b表示单字节，
(2).h表示双字节，
(3).w表示四字节，
(4).g表示八字节

比如：x/3xh buf
表示从内存地址buf读取内容，3表示三个单位，x表示按十六进制显示，h表示以双字节为一个单位。

7.多线程调试
info threads //查看线程
thread thread_no //切换到线程号
thread apply all command //所有线程都执行命令打印栈桢
比如：thread apply all bt //所有线程都打印栈桢

(1)线程锁
show scheduler-locking
set scheduler-locking on
set scheduler-locking off
默认是off，当程序继续运行的时候如果有断点，那么就把所有的线程都停下来，直到你指定某个线程继续执行(thread thread_no apply continue).
但是如果直接在当前线程执行continue的话，默认是会启动所有线程。这种模式有一种副作用，如果多个线程都断在同一个函数，这时候调试会出问题。
这个时候需要打开线程锁，但打开线程锁，意味着其它线程不能运行了。

(2)non-stop模式(7.0以后的版本支持)
set target-async 1
set pagination off
set non-stop on
gdb启动了不停模式，除了断点有关的线程会被停下来，其他线程会执行。

8.信号量
(1).singal 发送信号
假定你的程序已将一个专用的 SIGINT（键盘输入，或CTRL-C；信号2）信号处理程序设置成采取某个清理动作，
要想测试该信号处理程序，你可以设置一个断点并使用如下命令：
（gdb） signal 2
(2).handle 拦截信号
Handle命令可控制信号的处理，他有两个参数，一个是信号名，另一个是接受到信号时该作什么。几种可能的参数是：
* nostop 接收到信号时，不要将它发送给程序，也不要停止程序。
* stop 接受到信号时停止程序的执行，从而允许程序调试；显示一条表示已接受到信号的消息（禁止使用消息除外）
* print 接受到信号时显示一条消息
* noprint 接受到信号时不要显示消息（而且隐含着不停止程序运行）
* pass 将信号发送给程序，从而允许你的程序去处理它、停止运行或采取别的动作。
* nopass 停止程序运行，但不要将信号发送给程序。
比如：
handle SIGPIPE stop print //截获SIGPIPE信号，程序停止并打印信息
handle SIGUSR1 nostop noprint //忽略SIGUSR1信号

9.生产环境使用GDB场景
内核转储(coredump)
(1).配置产生core文件
前置条件：确保系统配置的core file size足够，一般设置成unlimited
ulimit -c unlimited

配置corefile的参数：
echo 2 > /proc/sys/fs/suid_dumpable [程序中切换用户，也要产生corefile]
mkdir /tmp/corefiles
chmod 777 /tmp/corefiles
echo "/tmp/corefiles/core">/proc/sys/kernel/core_pattern //配置core文件产生的目录为/tmp/corefiles
echo "1" > /proc/sys/kernel/core_uses_pid

kill -sigsegv pid  //模拟异常内存访问信号

注意：
a.确保配置的目录有足够的磁盘空间，否则产生core文件可能不完整。
b.对于mysqld而言，要保证正确产生core-file，需要加上--core-file，默认这个参数是不打开的。
c.kill -9 pid 是不能产生core文件的，因为SIGKILL信号不能被捕获。

(2).使用core文件
gdb /usr/mysql/bin/mysqld core.24556

(3).dump已经运行进程的状态信息
gdb attach pid
(gdb) generate-core-file
调试完毕后，通过detach命令退出。
另外，通过gcore pid 命令也可以dump core文件，生成在当前目录下。

(4).打印线程信息
pstack pid
pt-pmp -p pid
pstack和pt-pmp都可以打印线程的信息，但是pt-pmp会对同类堆栈的线程做聚合汇总，相对于pstack功能更强大，显示也更友好。

(5).altert日志
这里主要针对mysqld问题排查，mysqld异常crash后，有时候在alter日志中可以看到最后crash线程的堆栈，但是一般只有函数名或一串二进制地址，无法定位到具体是crash到哪一行，通过addr2line可以解这个问题。
比如：alter日志中记录crash时的地址是0x64bd60，通过如下命令，可以定位到具体是哪一行
addr2line -e /usr/mysql/bin/mysqld 0x64bd60
/home/admin/131_20160715135613566_11155487_code/rpm_workspace/sql/sql_parse.cc:3067

参考文档
https://www.percona.com/blog/2011/08/26/getting-mysql-core-file-on-linux/