GDB 调试多线程

查看函数调用栈信息的GDB命令：
backtrace
bt

查看运行线程
info threads

切换 线程
thread 2

info threads
break f.c:13 thread 28 if sum > 5

info threads
thread 1

thread apply 1/all args/命令
set scheduler-locking off|on|step

 

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GDB 多线程调试基本命令 实现简介

2008-12-04 20:55

先介绍一下GDB多线程调试的基本命令。

info threads
显示当前可调试的所有线程，每个线程会有一个GDB为其分配的ID，后面操作线程的时候会用到这个ID。
前面有*的是当前调试的线程。

thread ID
切换当前调试的线程为指定ID的线程。

thread apply ID1 ID2 command
让一个或者多个线程执行GDB命令command。

thread apply all command
让所有被调试线程执行GDB命令command。

set scheduler-locking off|on|step
估计是实际使用过多线程调试的人都可以发现，在使用step或者continue命令调试当前被调试线程的时候，其他线程也是同时执行的，怎么只让被调试程序执行呢？通过这个命令就可以实现这个需求。
off 不锁定任何线程，也就是所有线程都执行，这是默认值。
on 只有当前被调试程序会执行。
step 在单步的时候，除了next过一个函数的情况(熟悉情况的人可能知道，这其实是一个设置断点然后continue的行为)以外，只有当前线程会执行。


在介绍完基本的多线程调试命令后，大概介绍一下GDB多线程调试的实现思路。

比较主要的代码是thread.c，前面介绍的几个命令等都是在其中实现。
thread_list这个表存储了当前可调试的所有线程的信息。
函数add_thread_silent或者add_thread(不同版本GDB不同)用来向thread_list列表增加一个线程的信息。
函数delete_thread用来向thread_list列表删除一个线程的信息。
上面提到的这2个函数会被有线程支持的target调用，用来增加和删除线程，不同的OS对线程的实现差异很大，这么实现比较好的保证了GDB多线程调试支持的扩展性。
函数info_threads_command是被命令info threads调用的，就是显示thread_list列表的信息。
函数thread_command是被命令thread调用，切换当前线程最终调用的函数是switch_to_thread，这个函数会先将当前调试线程变量inferior_ptid，然后对寄存器和frame缓冲进行刷新。
函数thread_apply_command被命令thread apply调用，这个函数的实际实现其实很简单，就是先切换当前线为指定线程，然后调用函数execute_command调用指定函数。

比较特别的是set scheduler-locking没有实现在thread.c中，而是实现在控制被调试程序执行的文件infrun.c中。
对其的设置会保存到变量scheduler_mode中，而实际使用这个变量的函数只有用来令被调试程序执行的函数resume。在默认情况下， 传递给target_resume的变量是resume_ptid，默认情况下其的值为RESUME_ALL，也就是告诉target程序执行的时候所有 被调试线程都要被执行。而当scheduler_mode设置为只让当前线程执行的时候，resume_ptid将被设置为inferior_ptid， 这就告诉target只有inferior_ptid的线程会被执行。

最后特别介绍一下Linux下多线程的支持，基本的调试功能在linux-nat.c中，这里有对Linux轻量级别进程本地调试的支持。但是其 在调试多线程程序的时候，还需要对pthread调试的支持，这个功能实现在linux-thread-db.c中。对pthread的调试要通过调用 libthread_db库来支持。
这里有一个单独的target"multi-thread"，这个target有2点很特别:
第一，一般target的装载是在调用相关to_open函数的时候调用push_target进行装载。而这个target则不同，在其初始化 的时候，就注册了函数thread_db_new_objfile到库文件attach事件中。这样当GDB为调试程序的动态加载库时候attach库文 件的时候，就会调用这个函数thread_db_new_objfile。这样当GDB装载libpthread库的时候，最终会装载 target"multi-thread"。
第二，这个target并没有像大部分target那样自己实现了全部调试功能，其配合linux-nat.c的代码的功能，这里有一个target多层结构的设计，要介绍的比较多，就不详细介绍了。

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gdb 调试多线程

如果目标进程已经core dump了，那么 gdb -c core xxx   xxx是对应的程序文件。

如果目标进程还在运行，通常此时用于调试线程死锁的情况。有两种方法

一是 gdb -p xxx  xxx是该进程的进程ID

或者用gcore xxx先获取对应进程的core，他会生成一个core文件 core.xxx

 

进入gdb后

(gdb) info threads

可以列出所有的线程，缺省设为当前的线程前面有一个*号

比如

gdb) info thread
    9 system thread 154262  Priority:154  0xc00000000042f670:0 in __ksleep
   +0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
    4 system thread 153674  Priority:168  0xc0000000004367d0:0 in _nanosleep2_sys+0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
    3 system thread 153673  Priority:168  0xc0000000004367d0:0 in _nanosleep2_sys+0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
    2 system thread 153672  Priority:154  0xc00000000042f670:0 in __ksleep
   +0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1
*   1 system thread 153671  Priority:154  0xc000000000432ef0:0 in _read_sys
   +0x30 () from /usr/lib/hpux64/libc.so.1

 

这是1个死锁的例子，可以看到线程9 和线程2都停在 __ksleep上。

如果想看各个线程的详细堆栈信息，比如要看9的

gdb)thread 9

把当前线程设成9，然后就可以查看相关信息

比如

gdb)bt

将列出栈的调用情况，以及对应源代码中的位置，此时谨慎察看对应代码，一般必有结果。