调试信息分离

GDB的调试信息分离机制

GDB 允许程序的调试信息和可执行文件分离。当可执行程序出现问题时，GDB 会自动查找和加载调试信息。

• 这种机制的实现原理是，GDB 通过两种方式来指定独立调试信息文件：
• 一种是可执行文件包含一个调试链接，它会指定独立调试信息文件的名称；
• 另一种是可执行文件包含一个构建标识符，它是一个唯一的位串，在相应的调试信息文件中也包含这个位串?

调试链接详解

• 调试链接包含两个关键信息：
• 调试信息文件的名称和 CRC 校验和。 调试信息文件的名称通常为executable.debug，其中executable是相应的可执行文件的名称，不带有前导的目录名，方便查找。 CRC 校验和的目的是为了验证可执行程序和调试文件是否匹配。
• 在生成调试链接时，会将调试信息文件的名称和 CRC 校验和添加到可执行文件中
• 当 GDB 调试时，会根据这些信息来查找和加载调试信息。
  • 例如，在编译生成release with debug info时，它包含调试信息，然后把它进行调试信息分离，生成一个可执行程序（用a代替）和调试信息文件（用b代替）。
  • 接下来把调试链接做出来，就是在可执行程序a当中，加上一个链接，这个链接信息包含调试信息文件b的名字和 CRC 校验和 。

以 Redis 为例的调试流程

编译带调试信息的可执行文件

在编译 Redis 时，我们可以使用-O2或-O3优化选项来优化代码，提高运行效率，同时使用-g选项添加调试信息，-DENDEBUG用于禁用断言（在 Release 版本中通常会禁用断言以提高性能）。

make CFLAGS="-O2 -g -DENDEBUG"

这样就会生成一个包含调试信息的 Redis 可执行程序，虽然文件大小可能会有所增加，但为后续的调试提供了便利。

转存调试信息

我们使用objcopy工具将调试信息转存到一个新的文件中。命令如下：

objcopy --only-keep-debug ./src/redis-server redis-server.debug

这条命令会把./src/redis-server中的调试信息提取出来，保存到redis-server.debug文件中。

此时，redis-server.debug装满调试信息，里面包含了变量名、函数名、行号等重要信息。

去除可执行程序调试信息

为了得到一个 “干净” 的、不包含调试信息的可执行程序，我们使用strip命令：

strip ./src/redis-server -o redis-server

经过这一步，redis-server就变成了一个体积更小、运行效率更高的裸可执行程序， 但缺少了调试所需的信息。

添加调试链接

最后，我们要为这个裸可执行程序添加调试链接，让它能够找到对应的调试信息文件。使用objcopy命令：

objcopy --add-gnu-debuglink=redis-server.debug redis-server

这条命令会在redis-server中添加一个调试链接，链接到redis-server.debug文件。

此时，redis-server虽然不包含调试信息，但它知道从哪里获取调试信息，为后续的调试做好了准备。

用 GDB 调试

现在，我们就可以使用 GDB 来调试这个带有调试链接的可执行程序了。

启动 GDB 并加载redis-server：

gdb redis-server

GDB 会自动根据调试链接找到redis-server.debug文件，并加载其中的调试信息。

在 GDB 中，我们可以使用各种调试命令，如设置断点（break）、查看变量值（print）、单步执行（step）等，从而定位和解决程序中的问题。例如，我们可以在某个函数处设置断点，查看程序执行到该点时变量的值，分析程序的执行逻辑是否正确。

参考

gdb调试