使用GDB调试多进程

Posted 2020-10-13 longyuan-z

如果一个进程fork了多个进程，这时使用GBD工具对程序进行调试会如何呢？

实际上，GDB 没有对多进程程序调试提供直接支持。例如，使用GDB调试某个进程，如果该进程fork了子进程，GDB会继续调试该进程，子进程会不受干扰地运行下去。

如果你事先在子进程代码里设定了断点，子进程会收到SIGTRAP信号，如果没有对此信号进行捕捉处理，就会按默认的处理方式处理——终止进程。

那么该如何调试子进程呢？有3种方法：

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1.follow-fork-mode

在2.5.60版Linux内核及以后，GDB对使用fork/vfork创建子进程的程序提供了follow-fork-mode选项来支持多进程调试：

follow-fork-mode的用法为：

set follow-fork-mode [parent|child]

　　parent:调试父进程，子进程不受影响

　　child:调试子进程，父进程不受影响

我们需要调试子进程，所以在启动gdb后，输入命令

set  follow-fork-mode  child

并在子进程代码处设置断点。此外还有detach-on-fork参数，指示GDB在fork之后是否断开（detach）某个进程的调试，或者都交由GDB控制：

set  detach-on-fork  [on | off]

　　on: 断开调试follow-fork-mode指定的进程。

　　off: gdb将控制父进程和子进程。follow-fork-mode指定的进程将被调试，另一个进程置于暂停（suspended）状态。

这两种模式支持需要GDB6.6及以上版本。由于follow-fork-mode的调试必然是从父进程开始的，对于fork多次，以至于出现孙进程或曾孙进程的系统，调试起来并不方便。

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2.Attach子进程

GDB有附着（attach）到正在运行的进程的功能，即attach <pid>命令。因此我们可以利用该命令attach到子进程然后进行调试。

首先，要获得进程的ID，终端中使用命令：

ps  -ef | grep  YOUR_PROCESS_NAME

然后进入gdb使用命令

attach  pid

现在可以调试了。但是如果子进程一直在运行，那么attach上之后就不知道运行到哪里去了。一个办法是，在刚刚进入子进程程序段时加入一段睡眠程序，即调用sleep函数，使子进程进入一定时间的睡眠状态，确保在子进程睡眠状态结束之前要attach上子进程，之后在子进程代码段设置断点，然后就可以对子进程进行调试了。

Attach进程方法还是很方便的，它能够应付各种各样复杂的进程系统，比如孙子/曾孙进程，比如守护进程（daemon process），唯一需要的就是加入一小段代码。

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3.GDB wrapper

很多时候，父进程 fork 出子进程，子进程会紧接着调用 exec族函数来执行新的代码。对于这种情况，我们也可以使用gdb wrapper 方法。它的优点是不用添加额外代码。

其基本原理是以gdb调用待执行代码作为一个新的整体来被exec函数执行，使得待执行代码始终处于gdb的控制中，这样我们自然能够调试该子进程代码。

这个方法适合fork+exec模式，需要需要X环境支持（xterm/VNC）。

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参考资料：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-gdbmp/