1.簡(jiǎn)介gdb調(diào)試工具1.1程序發(fā)布版本

通常，程序發(fā)布有兩種版本：調(diào)試模式（debug）和發(fā)布模式（release）。在Linux中，使用gcc/g++編譯時(shí)，默認(rèn)生成的是release模式。要使用gdb進(jìn)行調(diào)試，必須在編譯時(shí)加入-g選項(xiàng)，以便生成debug模式的程序。

1.2前期準(zhǔn)備

開(kāi)始調(diào)試前，需要安裝gdb和搭建環(huán)境。gdb通常是系統(tǒng)自帶的，可以通過(guò)gdb –version命令檢查其是否存在及版本信息。

環(huán)境準(zhǔn)備包括準(zhǔn)備一個(gè)可用的源文件，這里以mycode.c為例，其生成的程序?qū)?biāo)記為mycode。

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的c語(yǔ)言代碼示例，作為mycode.c的內(nèi)容：

在編譯時(shí)，-g選項(xiàng)表示生成的是調(diào)試版本，Makefile文件的其他內(nèi)容保持不變。

1.3調(diào)試的開(kāi)始與結(jié)束

啟動(dòng)gdb調(diào)試只需在gdb命令后加上當(dāng)前目錄下的生成文件名。看到gdb提示符(gdb)和閃爍的光標(biāo)，即可輸入調(diào)試命令。

輸入q并按下回車鍵，即可結(jié)束調(diào)試過(guò)程。

1.4調(diào)試相關(guān)命令1.4.1設(shè)置斷點(diǎn)

這里的7和8表示程序的第7行和第8行設(shè)置斷點(diǎn)。

1.4.2單步執(zhí)行

使用next命令，程序會(huì)按代碼順序逐行執(zhí)行。

1.4.3運(yùn)行程序

使用run命令啟動(dòng)程序，運(yùn)行到斷點(diǎn)處暫停。

1.4.4查看變量值

使用print x命令查看變量x的值。

1.4.5斷點(diǎn)間跳轉(zhuǎn)

使用continue命令可從第一個(gè)斷點(diǎn)直接跳轉(zhuǎn)到第二個(gè)斷點(diǎn)。

1.4.6查看調(diào)試程序代碼

使用l 0命令從第0行開(kāi)始顯示代碼，多次執(zhí)行l(wèi)命令會(huì)逐步顯示所有代碼。

2.進(jìn)程入門2.1簡(jiǎn)要回顧

上次我們討論了操作系統(tǒng)及其與硬件架構(gòu)的層級(jí)關(guān)系。操作系統(tǒng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序管理軟硬件資源，并通過(guò)描述和組織的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)這些資源的管理。

2.2進(jìn)程初識(shí)

加載到操作系統(tǒng)中的程序就是進(jìn)程。操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程。

當(dāng)需要加載多個(gè)進(jìn)程時(shí)，操作系統(tǒng)需要管理這些進(jìn)程，管理方式是先描述后組織。

當(dāng)一個(gè)進(jìn)程加載到內(nèi)存中成為真正的進(jìn)程時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)描述進(jìn)程的結(jié)構(gòu)體對(duì)象，稱為PCB（進(jìn)程控制塊）。PCB類似于面向對(duì)象編程中的對(duì)象，包含進(jìn)程的所有屬性。

2.3進(jìn)程屬性

PCB包含狀態(tài)、進(jìn)程編號(hào)、優(yōu)先級(jí)等屬性。

根據(jù)PCB，操作系統(tǒng)會(huì)將進(jìn)程的代碼和數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中。

進(jìn)程=內(nèi)核PCB+自己的數(shù)據(jù)和代碼。

管理多個(gè)進(jìn)程類似于對(duì)單鏈表進(jìn)行增刪查改操作。

PCB中包含指向代碼和數(shù)據(jù)的指針，操作系統(tǒng)只需管理PCB，PCB則管理代碼和數(shù)據(jù)。

多個(gè)進(jìn)程通過(guò)指針連接成鏈表，進(jìn)程管理相當(dāng)于對(duì)鏈表進(jìn)行增刪查改操作。每個(gè)PCB僅管理自己的數(shù)據(jù)和代碼，排隊(duì)時(shí)是PCB在排隊(duì)，當(dāng)輪到某個(gè)PCB時(shí)，它會(huì)調(diào)用自己的數(shù)據(jù)和代碼。

2.3Linux中的PCB

在Linux中，task_struct是PCB的一種數(shù)據(jù)類型，包含標(biāo)識(shí)符、狀態(tài)、優(yōu)先級(jí)、程序計(jì)數(shù)器、上下文數(shù)據(jù)、I/O狀態(tài)記錄、內(nèi)存指針等屬性。

Linux使用雙向鏈表組織進(jìn)程。

2.4查看進(jìn)程

使用ls /proc命令查看進(jìn)程，/proc是Linux中的一個(gè)目錄。

當(dāng)前目錄概念：創(chuàng)建文件時(shí)，若未指定位置，系統(tǒng)會(huì)在當(dāng)前目錄下自動(dòng)創(chuàng)建文件，因?yàn)檫M(jìn)程記住自己的目錄位置。

使用kill -9 進(jìn)程編號(hào)命令可以終止進(jìn)程。

2.5查看進(jìn)程標(biāo)識(shí)符

進(jìn)程標(biāo)識(shí)符是進(jìn)程的一個(gè)屬性，可以使用getpid系統(tǒng)調(diào)用查看當(dāng)前進(jìn)程的標(biāo)識(shí)符，使用getppid查看父進(jìn)程的標(biāo)識(shí)符。

任何進(jìn)程都是bash進(jìn)程的子進(jìn)程，bash進(jìn)程是所有進(jìn)程的父進(jìn)程，可以通過(guò)相應(yīng)命令查看其標(biāo)識(shí)符。

2.6創(chuàng)建進(jìn)程

運(yùn)行程序時(shí)會(huì)生成一個(gè)進(jìn)程。

使用fork系統(tǒng)調(diào)用可以創(chuàng)建新進(jìn)程，fork返回兩個(gè)值，父子進(jìn)程共享代碼，但數(shù)據(jù)在各自的內(nèi)存空間中獨(dú)立存在。