多线程调试必杀技 - GDB的non-stop模式

2023-10-10 07:48
文章标签 模式 调试 多线程 gdb non stop 必杀技

本文主要是介绍多线程调试必杀技 - GDB的non-stop模式，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

non-stop模式理所当然成为多线程调试“必杀技”。这2009年下半年之后发布的Linux版本里都带有GDBv7.0之后的版本。很好奇，不知道VS2010里是不是也支持类似的调试模式了。
TAG: GDB 多线程调试

作者：破砂锅

开源的GDB被广泛使用在Linux、OSX、Unix和各种嵌入式系统（例如手机），这次它又带给我们一个惊喜。

多线程调试之痛

调试器（如VS2008和老版GDB）往往只支持all-stop模式，调试多线程程序时，如果某个线程断在一个断点上，你的调试器会让整个程序 freeze，直到你continue这个线程，程序中的其他线程才会继续运行。这个限制使得被调试的程序不能够像真实环境中那样运行--当某个线程断在 一个断点上，让其他线程并行运行。

GDBv7.0引入的non-stop模式使得这个问题迎刃而解。在这个模式下，

  • 当某个或多个线程断在一个断点上，其他线程仍会并行运行
  • 你可以选择某个被断的线程，并让它继续运行

让我们想象一下，有了这个功能后

  • 当其他线程断在断点上时，程序里的定时器线程可以正常的运行了，从而避免不必要得超时
  • 当其他线程断在断点上时，程序里的watchdog线程可以正常的运行了，从而避免嵌入式硬件以为系统崩溃而重启
  • 可以控制多个线程运行的顺序，从而重现deadlock场景了。由于GDB可以用python脚本驱动调试，理论上可以对程序在不同的线程运行顺序下进行自动化测试。

因此，non-stop模式理所当然成为多线程调试“必杀技”。这2009年下半年之后发布的Linux版本里都带有GDBv7.0之后的版本。很好奇，不知道VS2010里是不是也支持类似的调试模式了。

演示GDB的non-stop模式

让破砂锅用一个C++小程序在Ubuntu Linux 09.10下demo这个必杀技。虽然我的demo使用命令行版gdb，如果你喜欢图形化的调试器，Eclipse2009年5月之后的版本可以轻松的调 用这个功能，详情参见Eclipse参见http://live.eclipse.org/node/723

1. 编译以下程序nonstop

      
  1. // gdb non-stop mode demo 
  2. // build instruction: g++ -g -o nonstop nonstop.cpp -lboost_thread 
  3.   
  4.  #include <iostream> 
  5.  #include <boost/thread/thread.hpp> 
  6.   
  7.  struct op 
  8.  { 
  9.          op(int id): m_id(id) {} 
  10.   
  11.          void operator()() 
  12.          { 
  13.                  std::cout << m_id << " begin" << std::endl; 
  14.                  std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
  15.          } 
  16.   
  17.          int m_id; 
  18.  }; 
  19.   
  20.  int main(int argc, char ** argv) 
  21.  { 
  22.          boost::thread t1(op(1)), t2(op(2)), t3(op(3)); 
  23.          t1.join(); t2.join(); t3.join(); 
  24.          return 0; 
  25.  }

2. 把一下3行添加到~/.gdbinit来打开non-stop模式

set target-async 1
set pagination off
set non-stop on

3. 启动gdb,设断点,运行.可以看到主线程1是running,3个子线程都断在断点上,而不是只有一个子线程断在断点上.

      
  1. ~/devroot/nonstop$ gdb ./nonstop 
  2. GNU gdb (GDB) 7.0-ubuntu 
  3. Reading symbols from /home/frankwu/devroot/nonstop/nonstop...done. 
  4. (gdb) break 14 
  5. Breakpoint 1 at 0x402058: file nonstop.cpp, line 14. 
  6. (gdb) break 24 
  7. Breakpoint 3 at 0x401805: file nonstop.cpp, line 24. 
  8. (gdb) run 
  9. Starting program: /home/frankwu/devroot/nonstop/nonstop 
  10. [Thread debugging using libthread_db enabled] 
  11. [New Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)] 
  12. [New Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763)] 
  13.  begin 
  14. Breakpoint 1, op::operator() (this=0x605118) at nonstop.cpp:14 
  15.                   std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
  16.  begin 
  17. Breakpoint 1, op::operator() (this=0x605388) at nonstop.cpp:14 
  18.                   std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
  19. [New Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)] 
  20.  begin 
  21. Breakpoint 1, op::operator() (this=0x605618) at nonstop.cpp:14 
  22.                   std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
  23. (gdb) info threads 
  24.  Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)  op::operator() (this=0x605618) at nonstop.cpp:14 
  25.  Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763)  op::operator() (this=0x605388) at nonstop.cpp:14 
  26.  Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)  op::operator() (this=0x605118) at nonstop.cpp:14 
  27. * 1 Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)  (running)

4. 让线程3继续运行,注意我顾意把主线程1也continue,这是我发现的workaround,否则gdb不能切回thread 1.

      
  1. (gdb) thread apply 3 1 continue 
  2.  
  3. Thread 3 (Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763)): 
  4. Continuing. 
  5.  
  6. Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
  7. Continuing. 
  8. Cannot execute this command while the selected thread is running. 
  9.  end 
  10. [Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763) exited] 
  11.  
  12. warning: Unknown thread 3. 
  13.  
  14. Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
  15. Continuing. 
  16. Cannot execute this command while the selected thread is running. 
  17. (gdb) info threads 
  18.  Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)  op::operator() (this=0x605618) at nonstop.cpp:14 
  19.  Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)  op::operator() (this=0x605118) at nonstop.cpp:14 
  20. * 1 Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)  (running)

5. 让另外两个线程继续运行而结束,主线程断在第24行,最后结束.

      
  1. (gdb) thread apply 4 2 1 continue 
  2.  
  3. Thread 4 (Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)): 
  4. Continuing. 
  5.  
  6. Thread 2 (Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)): 
  7. Continuing. 
  8.  
  9. Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
  10. Continuing. 
  11. Cannot execute this command while the selected thread is running. 
  12.  end 
  13.  end 
  14. [Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764) exited] 
  15. [Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762) exited] 
  16.  
  17. Breakpoint 3, main (argc=1, argv=0x7fffffffe348) at nonstop.cpp:24 
  18.           return 0; 
  19.  
  20. (gdb) continue 
  21. Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
  22. Continuing. 
  23.  
  24. Program exited normally.

参考资料

Debugging with GDB

Reverse Debugging, Multi-Process and Non-Stop Debugging Come to the CDT

(破砂锅 )

这篇关于多线程调试必杀技 - GDB的non-stop模式的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/179048。

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