GDB 反向调试（Reverse Debugging）

 

使用调试器时最常用的功能就是step, next, continue，这几个调试命令都是“往下执行”的， 但是很多时候会有这种需求：你在调试的过程中多跳过了几步而错过中间过程，这时候不得不重头调试一遍，非常麻烦。而GDB从7.0版本开始支持反向调试功能，也就是允许你倒退着运行程序，或者说撤销程序执行的步骤从而会到以前的状态。

 

直观地来看，加入你正在使用GDB7.0以上版本的调试器并且运行在支持反向调试的平台，你就可以用以下几条命令来调试程序：

reverse-continue

反向运行程序知道遇到一个能使程序中断的事件（比如断点，观察点，异常）。

 

reverse-step

反向运行程序到上一次被执行的源代码行。

 

reverse-stepi

反向运行程序到上一条机器指令

 

reverse-next

反向运行到上一次被执行的源代码行，但是不进入函数。

 

reverse-nexti

反向运行到上一条机器指令，除非这条指令用来返回一个函数调用、整个函数将会被反向执行。

 

reverse-finish

反向运行程序回到调用当前函数的地方。

 

set exec-direction [forward | reverse]

设置程序运行方向，可以用平常的命令step和continue等来执行反向的调试命令。

 

上面的反向运行也可以理解为撤销后面运行的语句所产生的效果，回到以前的状态。

 

好的，接下来我们来试试看如何反向调试。

首先确认自己的平台支持进程记录回放（Process Record and Replay），当在调试器启用进程记录回放功能时，调试器会记录下子进程，也就是被调试进程的每一步的运行状态与上一步运行状态的差异，需要撤销的时候就可以很方便回到上一步。

假设我们有以下C程序：

int main(int argc, const char *argv[]) { int a = 0; a = 1; a = 2; return 0; } 

 

将它编译并加上调试符号：

$ gcc -Wall -g a.c 

开始调试：

$ gdb a.out 

查看一下源代码：

(gdb) l 1 int main(int argc, const char *argv[]) 2 { 3 int a = 0; 4 a = 1; 5 a = 2; 6 return 0; 7 } 

接下来设置一个断点在第三行：

(gdb) b 3 Breakpoint 1 at 0x804839a: file a.c, line 3. 

运行，程序会在第三行的地方停下来：

(gdb) r Starting program: /home/cheryl/a.out Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0xbffff3e4) at a.c:3 3 int a = 0;

给变量a设置监视点方便我们观察：

(gdb) watch a Hardware watchpoint 2: a 

启动进程记录回放：

(gdb) record 

现在每运行一步调试器都会记录下变化，以便回溯。我们连续执行3条语句。

(gdb) n 4 a = 1; (gdb) Hardware watchpoint 2: a Old value = 0 New value = 1 main (argc=1, argv=0xbffff3e4) at a.c:5 5 a = 2; (gdb) Hardware watchpoint 2: a Old value = 1 New value = 2 main (argc=1, argv=0xbffff3e4) at a.c:6 6 return 0; 

可以看到，a的值先是从0变为了1，然后变为2，如果想让程序倒退回到以前的状态怎么办？可以用reverse-next命令：

(gdb) reverse-next Hardware watchpoint 2: a Old value = 2 New value = 1 main (argc=1, argv=0xbffff3e4) at a.c:5 5 a = 2; (gdb) Hardware watchpoint 2: a Old value = 1 New value = 0 main (argc=1, argv=0xbffff3e4) at a.c:4 4 a = 1; (gdb) No more reverse-execution history. main (argc=1, argv=0xbffff3e4) at a.c:3 3 int a = 0; (gdb)

这样程序就倒退到了我们启动进程记录回放的地方，a的值经过两步回到了最初的状态。

若需要关闭进程记录回放，可以使用record stop：

 

 

(gdb) record stop Process record is stoped and all execution log is deleted. 

 

参考：《Reverse Debugging with GDB》 --- http://sourceware.org/gdb/wiki/ReverseDebug