gdb如何实现对c代码的调试的

dbg 是一个调试工具，这里记录下他是如何实现对源代码的调试的。一般情况下，在IDE中配置好调试配置，然后在源代码中打断点就可以进行调试了。需要的配置是 1. 指定调试工具 2. 指定运行的可执行文件。那问题是，调试软件gdb 是如何将 可执行文件与源代码文件对应起来的呢？

gdb 原理

gcc编译器的过程是 源代码 -> 预处理代码 -> 汇编代码 -> 目标码 在这个过程中从目标码到源代码的对应关系是被记录下来的，通过gcc -g 参数会将这些对应关系记录下来。

我们在运行程序的时候，可以通过在源代码中指定的断点信息 (哪个文件的哪一行) ，通过编译过程产生的对应关系，找到可执行文件的执行处。
使用 gcc -g 编译的可执行文件 中会包含源代码信息，可以通过gdb读取到这些信息 以php为例进行演示如下

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>gdb
file ./php
l 1,20 # 查看源代码1到20行
b 10 # 在第10行进行断点
run # 执行调试

下一步要做的就是干预可执行文件的执行过程了，这个就需要依赖gdb 来实现。gdb 的主要实现是通过系统函数 ptrace 对执行的进程进行侵入式的干预。

long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, void *addr, void *data)
参数说明

gdb通过这个方法对执行的线程进行捕获，截获发送到被追踪程序信号。

gdb实现了两个形式的断点：

1. 通过gdb 启动进程， gdb作为父进程对监控进程进行监控
2. gdb通过 ptrace(PTRACE_ATTACH, 被监控程序的) 使自己成为被监控程序的父进程

mac上无法使用gdb的原因

在mac上使用gdb的时候会报错

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Unable to find Mach task port for process-id xxxx: (os/kern) failure (0x5).

这是由于 mac 系统的保护机制，禁止一个进程对另一个进程有强烈的干预操作，他推荐自己家的 lldb 来替代 gdb 。
要使用gdb 就要对其进行证书授权，方式请参照参考链接

遇到 During startup program terminated with signal SIG113, Real-time event xxx 这个错误的话，同样是系统的保护机制 需要关闭下 系统的 SIP 保护机制，配置如下

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#file .gdbinit
set startup-with-shell off

vscode调试php内核代码

在调试php内核代码的时候 一直使用 CLion 进行，中间遇到很多问题，换 vscode 方便多了，调试c代码需要一个 插件 C/C++就可以了。vscode 主要需要配置的地方是两个地方 一个是 task 的配置(配置文件 task.json)， 一个是 launch 的配置(配置文件 launch.json)，其中 task.json 跟代码的调试并无关，他相当于IDE提供的一个自定义命令 可以在IDE中执行自定义命令，跟调试相关的是 launch.json 这个文件

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{
    "request": "launch", // launch attach 
    "program": "可执行文件路径",
    "args": [参数1, 参数2, ...], // 对应可执行文件的参数
}

其中 “request” 可选的值有 launch 和 attach

launch
通过调试程序启动可执行程序，以父进程的形式对被跟踪程序进行监控

attach
这是通过将调试进程通过附加的形式，成为正在执行的进程的父进程来实现监听，所以这里是需要给出一个被监听进程的id的，配置应该增加

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{
    "request": "attach",
    "processId": "被调试的进程id"
    "program": "",
    "args": [],
}

参考链接
GDB调试原理——ptrace系统调用
将源程序和汇编指令映射起来
MAC上使用gdb
VSCode Debugging

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