分类： LINUX
2009-08-30 16:16:52
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下面以一个实例来说明：
当我们执行gdb xx时，就会fork（），ptarce(ptraceme)然后execve(xx),这时发现ptrace位excve创建后就会使xx 阻塞TASK_INTERRUPTIABLE.
然后我们设置bp,这时bp地址所在单元换成trap指令。
当run,xx运行，然后在bp处进入trap中断程序，然后就进入do_signal,这是current->state是ptrace,所以不会执行ptrace_cancel_bpt(current);然后就supsend,通知gdb,gdb然后就读取系统信息，并恢复当前pc指令，即将trap指令换成真正的指令。当用户执行next时，gdb设置为single_step，然后就wake_up xx,xx这是就发现是singlestep，就会执行ptrace_set_bpt(current),这个根据分支预测添加一个临时断点。然后就执行上面断点指令，然后在下一条指令处再次trap中断,，这次gdb不用自己并恢复当前pc指令，即将trap指令换成真正的指令，因为这次是singlestep状态，这时ptrace_cancel_bpt(current)会执行，所以不需要gdb作恢复工作，但是第一次进入singlestep需将断点指令恢复为trap insn;。
如果这时再执行continue,则取消single_step即可并会ptrace_cancel_bpt(child);这样就会和最开始状态一样。
case PTRACE_CONT:
ret = -EIO;
if (!valid_signal(data))
break;
if (request == PTRACE_SYSCALL)
set_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
else
clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
child->exit_code = data;
/* make sure single-step breakpoint is gone. */
child->ptrace &= ~PT_SINGLESTEP;
ptrace_cancel_bpt(child);
wake_up_process(child);
ret = 0;
break;.
#define PT_SINGLESTEP_BIT 31
#define PT_SINGLESTEP (1<
进入断点后：为了能够恢复原来断点(因为可能接下来执行的指令又会调到这里，但是这里在断点执行时将断点消除了，这样就不能再次断点了，所以尽快将这个恢复断点，最好方案是执行下一条指令的时候，恢复这个断点)，需要至少执行一个step,不论用户在断点后执行step，next还是run,continue。
设置单步
X86设置单步是唤醒进程，设置为singlestep标识，并标志TF标志位。
case PTRACE_SINGLESTEP: /* set the trap flag. */
ret = -EIO;
if (!valid_signal(data))
break;
clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
set_singlestep(child);
／／设置TF标志位，这个标识的是用户态的EFLAGS，所以只有用户态的程序执行才会单步，实际上也需要如此，因为应用程序就是用户态。
child->exit_code = data;
/* give it a chance to run. */
wake_up_process(child);
ret = 0;
break;
static void set_singlestep(struct task_struct *child)
{
struct pt_regs *regs = get_child_regs(child);
/*
* Always set TIF_SINGLESTEP - this guarantees that
* we single-step system calls etc.. This will also
* cause us to set TF when returning to user mode.
*/
set_tsk_thread_flag(child, TIF_SINGLESTEP);
/*
* If TF was already set, don't do anything else
*/
if (regs->eflags & TRAP_FLAG)
return;
/* Set TF on the kernel stack.. */
regs->eflags |= TRAP_FLAG;
/*
* ..but if TF is changed by the instruction we will trace,
* don't mark it as being "us" that set it, so that we
* won't clear it by hand later.
*/
if (is_at_popf(child, regs))
return;
child->ptrace |= PT_DTRACE;
}
case PTRACE_SINGLESTEP:
ret = -EIO;
if (!valid_signal(data))
break;
child->ptrace |= PT_SINGLESTEP;
clear_tsk_thread_flag(child, TIF_SYSCALL_TRACE);
child->exit_code = data;
/* give it a chance to run. */
wake_up_process(child);
ret = 0;
break;
其实硬件调试器和软件调试器,原理基本一样：
硬件调试器相当于gdb,被调试的arm芯片，相当于被调试的应用程序。
软件调试中：
应用程序进入断点了，通过trap中断停止自己，并通知gdb.
硬件调试中：
arm板遇到硬件断点了，会进入调试模式，调试模式是由dclk提供时钟，而这个由jtag产生，当没有jtag命令时就没有时钟，故也达到了停止作用，而这里获取调试状态，是调试器不断轮询扫描链2读取debug_state_register的是否进入调试状态，这样也就达到断点通知目的了。
DBGACK 信号用来标识当前系统是否处于调试状态，当ARM7TDMI 进入调试状态
后，该信号会被自动置“1” 。 所以，通过查询该位，就可以判断ARM7TDMI 当前的
状
软件调试器的断点：
是通过向内存写入int3,trap指令来达到断点目的。
硬件调试器断点:
arm有两组观察点寄存器 ，可以将其中一组设置为读指令，地址屏蔽，Value为特定值比如eeeeeeee。这时要将一个内存地址设为断点，只需将其值替换为eeeeeeee，这样当运行到此地址时，就会匹配，就会进入调试模式。
软件调试单步：
