使用gdb调试glibc

http://www.it165.net/os/html/201305/5108.html

使用gdb调试glibc

作者：Bean_lee  发布日期：2013-05-02 21:11:44

•     我在学习glibc 在main函数之前的时候，其实已经有类似的需求了，只不过当时不够激进，没有想到调试glibc 。 这两天在学习NPTL线程栈及TLS相关的东西，实在是比较复杂，才动了调试glibc，单步跟踪一窥究竟的念头。在网上找了一些资料，解决了这个问题。中间遇到的很有意思的东西比较有价值的东西我都记录下来了，这篇文章不能算原创，基本来源于参考文献的两篇文章。向这两位同学致谢。
    glibc 查看版本号
     1 ldd 某可执行程序 查看链接情况
     2 直接执行链接的libc.so文件 。
  
  
   
  兄弟们可能会纳闷，SO文件怎么可以执行呢。 GLIBC耍了个trick。
  
  

  view source print ?

  01. #ifdef HAVE_ELF

  02. /* This function is the entry point for the shared object.

  03. Running the library as a program will get here. */

  04.   

  05. extern void __libc_main (void) __attribute__ ((noreturn));

  06. void

  07. __libc_main (void)

  08. {

  09. __libc_print_version ();

  10. _exit (0);

  11. }

  12. #endif

  view source print ?

  01. static const char banner[] =

  02. "GNU C Library "PKGVERSION RELEASE" release version "VERSION", by Roland McGrath et al.\n\

  03. Copyright (C) 2012 Free Software Foundation, Inc.\n\

  04. This is free software; see the source for copying conditions.\n\

  05. There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A\n\

  06. PARTICULAR PURPOSE.\n\

  07. Compiled by GNU CC version "__VERSION__".\n"

  08. ...

  09.   

  10. void

  11. __libc_print_version (void)

  12. {

  13. __write (STDOUT_FILENO, banner, sizeof banner - 1);

  14. }

      glibc应该是和Ubuntu没啥关系，可是我们从上图中居然看到Ubuntu EGLIBC的字样，原因很简单，Ubuntu发行给glibc-2.15打了patch。
     这个问题的解决，要感谢优快云的blog of tony 。再次向这位前辈致敬。

     gdb调试glibc
     原本查看版本好的目的是为了下载对应源码，开始用gdb调试glibc，可是上面截图中的Ubuntu EGLIBC字样给我泼了一盆冷水。何哉？我虽然有glibc-2.15的source code，无奈Ubuntu给glibc打了patch。 继续找办法。
     在Ubuntu下，首先是安装符号表。 我们知道，大多数的动态库DSO ，都是strip过的，没有任何调试信息，第一步是要给glibc添加符号表。保存在/usr/lib/debug/对应目录下。
     第一步

  
  sudo apt-get install libc6-dbg
  

  安装完后，我们在可以看到如下：

  view source print ?

  01. root@manu:/usr/lib/debug/lib/i386-linux-gnu# ll

  02. 总用量 10268

  03. drwxr-xr-x 3 root root 4096 5月 2 16:21 ./

  04. drwxr-xr-x 4 root root 4096 12月 2 15:16 ../

  05. -rwxr-xr-x 1 root root 555181 1月 28 20:30 ld-2.15.so*

  06. -rw-r--r-- 1 root root 49332 1月 28 20:30 libanl-2.15.so

  07. -rw-r--r-- 1 root root 13544 1月 28 20:30 libBrokenLocale-2.15.so

  08. -rwxr-xr-x 1 root root 6963435 1月 28 20:30 libc-2.15.so*

  09. -rw-r--r-- 1 root root 62923 1月 28 20:30 libcidn-2.15.so

  10. -rw-r--r-- 1 root root 68453 1月 28 20:30 libcrypt-2.15.so

  11. ... 

  12. -rw-r--r-- 1 root root 6149 1月 28 20:30 libpcprofile.so

  13. -rwxr-xr-x 1 root root 565440 1月 28 20:30 libpthread-2.15.so*

  14. -rw-r--r-- 1 root root 201563 1月 28 20:30 libresolv-2.15.so

  15. -rw-r--r-- 1 root root 135143 1月 28 20:30 librt-2.15.so

  16.   

  17. ....

      不太清楚为何某人安装/usr/lib/debug/lib/i386-linux-gnu的筒子可以阅读我的另一篇博文：程序减肥，strip，eu-strip 及其符号表
     这仅仅是有了符号表，但是看不到代码，调试的过程中，无法看到代码。很难受。www.it165.net

     第二步：安装源码：
     Ubuntu很贴心的提供了安装方法：

  root@manu:~/code/c/classical# sudo apt-get source libc6-dev

      在我的当前路径下下载好了源码包，patch包，最终生成了eglibc-2.15路径。所有源码都在该目录下：

  drwxr-xr-x 72 root root 4096 5月 2 17:05 eglibc-2.15/

      精确的源码我们也有了，现在可以用gdb来调试glibc了，终于走到了这一步：

      第三步：gdb 调试glibc
     我的目的是通过调试pthread_create创建过程，了解glibc和内核是如何实现NPTL线程的。 我的程序里面有pthread_create，我想单步跟踪glibc里面的__pthread_create_2_1函数。
     首先要告诉的gdb，源文件要去那个目录下寻找：

  (gdb) directory /home/manu/code/c/classical/eglibc-2.15/nptl

      OK，我们可以看下截图：

  
   

      这部分代码，主要参考自用GDB追踪glibc代码执行过程。感谢作者的分享，让我可以继续我的NPTL 线程栈和TLS的分析。希望近期能完成这个NPTL的学习。
     值得一提的是，分析Ubuntu提供的patch，可以看到，glibc查看版本号一节中的输出中含有Ubuntu EGLIC的原因：

  -rw-r--r-- 1 root root 10368576 1月 28 19:03 eglibc_2.15-0ubuntu10.4.diff