用GDB跟踪调试getpid系统调用函数

最新推荐文章于 2025-06-10 16:36:09 发布
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#linux #系统调用 #汇编 #gdb

本文档详细介绍了如何使用GDB跟踪调试Linux系统调用getpid。首先，需要了解GDB和系统调用的基础知识。通过修改menu文件的test.c，植入getpid调用，并使用脚本文件简化内核编译运行步骤。在GDB中设置断点，通过远程连接到QEMU，观察系统调用的流程。调试过程中，系统调用会根据调用号在系统调用表中找到sys_getpid()函数执行，完成相应操作后返回。

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       程  序 原创作品转载请注明出处 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

       这次我们来一起看看利用GDB是怎么跟踪调试getpid系统调用的，首先，你需要有一定的GDB调试有关知识，有关GDB的知识详情请参考我的另一篇文档http://blog.youkuaiyun.com/p222p/article/details/60590111，同时，你也需要有一定的系统调用函数的知识，有关系统调用函数的知识请参考我的一篇文档，

文档的链接为:http://blog.youkuaiyun.com/p222p/article/details/60955739,现在假设你已经有GDB和系统调用函数的知识了，现在我们来看看用GDB来怎么跟踪调试getpid系统调用函数的呢？

 

        首先，我们需要有一个Linux3.18.6系统，那么我们需要改进我们menu文件的test.c文件，将我们的系统调用函数getpid植入进去，当我们启动系统的时候，就可以进行调用了。

     为了方便，这里我们用的是一个脚本文件，这样，我们的内核编译运行就可以一步执行了。


                                                         图1.在实验中进入相应的文件中


                                                           图2.执行相应的脚本

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### 如何使用GDB调试Linux进程 #### 编译带有调试信息的程序 为了使 GDB 能够提供详细的调试信息，在编译 C/C++ 程序时应加入 `-g` 参数，这会使得编译器在目标文件中嵌入额外的调试数据。例如： ```bash gcc -g test.c -o test ``` 此命令将源码 `test.c` 编译成可执行文件 `test` 并包含完整的调试支持[^3]。 #### 启动GDB并加载待调试程序 通过指定要调试的应用名称来启动 GDB。如果希望立即开始调试，则可以在启动 GDB 的时候就附带应用名及其参数列表；如果不急于立刻运行被测对象，也可以先进入交互模式再做进一步操作: ```bash gdb ./test ``` 一旦进入 GDB 控制台之后就可以利用各种指令来进行断点设置、变量查看等动作了。 #### 设置断点与单步执行 当准备完毕后可以考虑在哪里暂停下来仔细观察状态变化情况——即设定断点位置。假设想要让程序停在一个特定函数处等待人工干预的话，那么只需输入如下所示语句即可完成相应配置工作： ```bash break main ``` 上述代码会在名为main()的地方建立一个停止点以便后续分析之用。另外还有一种方式叫做“条件性中断”，它允许开发者定义某些逻辑表达式作为触发依据从而实现更加精准化的控制效果。 对于简单的逐步跟踪需求来说，“step” 或者 “next” 命令将会非常有用。“step” 可以深入到子调用内部继续探索下去而不会跳过任何细节部分；相反地，“next” 则只会停留在当前层面上按顺序依次走过每一行有效代码直到遇到返回为止[^2]。 #### 处理多进程环境下的特殊情况 针对存在父子关系链路结构复杂场景中的问题排查任务而言，GDB 提供了一些专门用于管理此类状况的功能特性。比如可以通过下面这条指令获取所有已知活动单元编号清单： ```bash info inferiors ``` 紧接着便能借助于切换上下文的方法快速定位至感兴趣的那一个实例上去开展下一步的研究计划： ```bash inferior N ``` 这里N代表的就是之前查询所得结果集中某一行所对应的ID号。除此之外还有诸如attach/detach之类的高级技巧可供选择，它们分别对应着主动连接外部正在独立运作的目标实体以及解除关联的动作描述[^1]。 #### 实际案例演练 考虑到理论知识总是显得有些抽象难懂，不妨给出一段具体的Python脚本例子来做更直观的感受吧！ 设想有一个简单父-子双线程架构的小工具需要我们去探究其行为特征... ```python import os print(f"Parent PID {os.getpid()}") def child(): pid = os.fork() if not pid: print(f'Child process, PID={os.getpid()}, PPID={os.getppid()}') child() while True: pass ``` 现在按照前面介绍过的流程一步步走下去就能轻松掌握整个过程啦！
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