Jumpi’s Notepad

O post de hoje sera dedicado a esse famoso debugger do mundo UNIX e que pode ser utilizado em ambiente windows tambem, sim… vamos tratar do GNU Debugger ou GDB, software muito util para fazer analises e encontrar erros decorrentes em nossos programas.

Claro que a intenção desse post é ser bem basico, passando apenas informações necessarias para a iniciação, caso alguem queira saber mais, existe uma documentacao excelente, um exemplo disso e o livro Debugging with GDB

Entao chega de conversa e vamos ao que interessa..

Primeiro caso: Compilando para debugar

Iremos utilizar como exemplo, um programa que conta de 0 a 10, como queremos debugar esse programa, para isso utilizamos o seguinte comando

[jumpi@painkiller testes]$ gcc -g contador.c

Com esse comando geramos um arquivo de saida (a.out), que vai conter as informações necessarias para o debugging

Agora e hora de debugar, na linha de comando digitamos:

[jumpi@painkiller testes]$ gdb a.out
GNU gdb Red Hat Linux (6.5-15.fc6rh)
Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type “show copying” to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type “show warranty” for details.
This GDB was configured as “i386-redhat-linux-gnu”…Using host libthread_db library “/lib/libthread_db.so.1″.

(gdb)

Com esse comando, entramos em modo de debugging e o gdb nos apresenta o prompt onde entramos com os comandos necessarios para o debugging.

Hora de definir o breakpoint: no gdb, podemos utilizar numero de linha ou ate mesmo o nome da funcao na qual se deseja inserir o breakpoint, no nosso caso vamos definir um breakpoint na funcao main com o seguinte comando

(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0×8048395: file contador.c, line 7.
(gdb)

E agora rodamos o programa dentro do debugger com o seguinte comando

(gdb) run
Starting program: /home/jumpi/testes/a.out

Breakpoint 1, main () at contador.c:7
7 for (i=0; i<=10; i++) {
(gdb)

E ele para exatamente na linha onde foi inserido o breakpoint, no caso como definimos por funcao, entao ele para na primeira linha da funcao, numericamente falando, na linha 7

Agora temos 2 comandos que podemos utilizar para verificar as informacoes, step e next, no caso, step vai fazendo passo a passo, ou seja, linha por linha e o next é utilizado quando desejo passar por subrotinas, no nosso caso vamos utilizar o step e ver o que acontece

(gdb) step
8 printf(“Numero :%d\n”,i);
(gdb) step
Numero :0
7 for (i=0; i<=10; i++) {
(gdb) step
8 printf(“Numero :%d\n”,i);
(gdb) step
Numero :1

Ele vai executando cada passo da funcao solicitada, como estamos dentro de um laco, ele executa o laco ate o seu termino.

Suponha que eu quero verificar o valor da variavel no momento, nesse caso como eu possuo apenas a variavel i, vamos imprimir o seu valor, eu posso utilizar o comando print ou display da seguinte maneira

(gdb) print i
$1 = 4
(gdb) display i
1: i = 4
(gdb)

No caso, com print ele mostra a variavel temporaria que armazena o resultado e com display ele mostra a variavel definida pelo usuario no codigo.

Podemos setar tambem o valor das variaveis com o comando set variable da seguinte maneira

(gdb) set variable i=20
(gdb) display i
2: i = 20
(gdb)

Segundo caso: Utilizando o gdb para analisar coredumps

Coredumps sao arquivos que contem a informacao sobre um determinado erro gerado quando um programa e executado e utilizando o gdb podemos descobrir qual a anomalia do nosso programa

[jumpi@painkiller testes]$ gcc -g contador.c

[jumpi@painkiller testes]$ ./a.out
Numero null)
Segmentation fault (core dumped)
[jumpi@painkiller testes]$

Isso significa que o programa gerou um erro e um coredump foi criado, quando verificamos o conteudo do diretorio procurando por core

[jumpi@painkiller testes]$ ls core*
core.6180
[jumpi@painkiller testes]$

Verificamos que o core foi criado, agora vamos utiliza-lo para servir como base de informacao para o nosso debugging no gdb

[jumpi@painkiller testes]$ gdb a.out core.6180
GNU gdb Red Hat Linux (6.5-15.fc6rh)
Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type “show copying” to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type “show warranty” for details.
This GDB was configured as “i386-redhat-linux-gnu”…Using host libthread_db library “/lib/libthread_db.so.1″.

warning: Can’t read pathname for load map: Input/output error.
Reading symbols from /lib/libc.so.6…done.
Loaded symbols for /lib/libc.so.6
Reading symbols from /lib/ld-linux.so.2…done.
Loaded symbols for /lib/ld-linux.so.2
Core was generated by `./a.out’.
Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
#0 0×0077bf9b in strlen () from /lib/libc.so.6
(gdb)

Carregado o gdb com o arquivo de core, podemos utilizar o comando backtrace ou bt, para verificarmos as chamadas de funções e separarmos por frames

(gdb) bt
#0 0×0077bf9b in strlen () from /lib/libc.so.6
#1 0×0074e1ff in vfprintf () from /lib/libc.so.6
#2 0×007539c3 in printf () from /lib/libc.so.6
#3 0×080483b1 in main () at contador.c:7
(gdb)

Bem, no nosso caso eu verifico que tem um problema no frame 3, na linha 7, entao o comando frame seguido do numero do frame para verificar o que ocorre

(gdb) frame 3
#3 0×080483b1 in main () at contador.c:7
7 printf(“Numero :%s\n”,i);
(gdb)

E assim verifico que por descuido, coloquei um %s, onde era um %i…

Bem, utilizei apenas uma pequena fração para demonstrar do que o GDB é capaz, ele pode ser muito util para uma serie de outras coisas, sem contar que existem muitos outros detalhes mais especificos que nao foram abordados aqui nesse post, porem espero que seja util a vocês tambem… Ate a proxima!!!

No play: Cacophony – Speed Metal Symphony – 06: Desert Island

Well, seguindo o embalo do meu amigo de trabalho, a.k.a. Vandeco, tambem tentarei mostrar aqui uma tecnica antidebugging, so que em um S.O. diferente… no nosso caso vamos fazer o teste no linux e vamos verificar que int 3 e usual, sim… nao tenho duvidas, porem nao basta para livrar o nosso codigo do debugging alheio…

Tentarei demonstrar de forma resumida um exemplo de como burlar o debug do gdb

Primeiro exemplo de codigo, introduzir um breakpoint falso

#include <signal.h>

void handler (int signo) {
}

int main() {

signal(handler, SIGTRAP);
__asm__(“int3″);
printf(“Ola!!”);
}

[jumpi@painkiller testes]$ gcc -g debug-teste.c
[jumpi@painkiller testes]$

[jumpi@painkiller testes]$ gdb
GNU gdb Red Hat Linux (6.5-15.fc6rh)
Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type “show copying” to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type “show warranty” for details.
This GDB was configured as “i386-redhat-linux-gnu”.
(gdb) file a.out
Reading symbols from /home/jumpi/testes/a.out…done.
Using host libthread_db library “/lib/libthread_db.so.1″.
(gdb) run
Starting program: /home/jumpi/testes/a.out

Program received signal SIGTRAP, Trace/breakpoint trap.
main () at debug-teste.c:11
11 printf(“Ola!!”);
(gdb) c
Continuing.
Ola!!
Program exited with code 05.
(gdb) quit

Ou seja, com isso forçamos um int 3 no codigo como se fosse um breakpoint e com o SIGTRAP capturamos o sinal, que faz com que ele pense que havia um breakpoint onde na verdade nao havia, simples e interessante…

Enfim, existem diversas outras tecnicas de debugging e antidebugging, como fazer controle da ptrace(), usando file descriptor ou ate mesmo por identificacao de processos. Porem fica para uma proxima ocasiao…

No play: Arsis – United in Regret – 04: I Speak Through Shadows

Enfim… vai entender o que se passa na cabeça de um cara que me escreve um livro que para ser Cientista da Computação, você nao precisa saber de matematica??? Juro que eu queria entende-lo… porem, em minha humilde opiniao, isso se torna incompreensivel… Classificaria isto como uma blasfemia… Penso eu que a Ciencia da Computação esta amarrada a matematica assim como a fisica, ou talvez ate mais, devido ao fato de Ciencia da Computação na minha opiniao, ser uma ramificação da matematica, pois ela engloba grande parte dos conceitos matematicos, como a logica matematica (utilizada na logica booleana), teoria dos numeros (utilizada no campo da criptografia e na inteligencia artificial), teoria dos grafos (utilizada em estruturas de dados e nos algoritimos de busca), enfim, tudo na ciencia da computação engloba matematica, ou seja, por tras dos trabalhos computacionais existem modelos e metodos matematicos. Bem, sempre tive em mente que na verdade ser um cientista da computação é ser um matematico tambem, pois o mesmo utiliza-se de matematica para dar enfase aos seus trabalhos, o que na minha visao sempre entendi como matematica aplicada. E devido a essa visão, foi que escolhi ser Bacharel em Matematica, pois sempre pensei que a matematica me ajudaria a abrir os olhos para a area da Ciencia Computacional, e não me arrependo, pois tem sido bem util para o meu entendimento do funcionamento das coisas, afinal de contas eu consigo entender como funciona um SGBD gracas a teoria dos conjuntos ou um processo de raytracing gracas aos vetores. e não acaba por aqui… eu poderia dar n-exemplos aqui sobre a aplicacao da matematica na ciencia da computação… mas enfim… para quem estiver curioso em ler sobre a materia na qual gerou esse post e que me trouxe tanta revolta… segue o link…

http://www.itwire.com.au/content/view/13339/53/

Abraços e ate a proxima!!!!

No play: Symphony X – Paradise Lost – 09: The Sacrifice

Well… well… muito tempo ja se passou desde a ultima vez que escrevi aqui nesse local.. enfim… vamos aproveitar e dar uma revisada nas mudanças que ocorreram na minha vida… enquanto compilo o kernel do NetBSD em uma imagem aqui que criei para meus testes e enquanto ouco no player Queensryche…

Enfim… muita coisa mudou na minha vida, arrumei novo emprego (isso ja fazem 3 meses… ate mudei o about), sim… sim… agora eu sou Engenheiro de Software de uma empresa (http://www.opencs.com.br) que desenvolve softwares de seguranca… bem interessante o trampo la, a convivencia, os amigos… estou aprendendo varias coisas novas sobre o mundo microsoft… mundo antes desconhecido por minha pessoa… afinal de contas tive muito pouco contato com esse mundo… esta sendo divertido esse mundo de windbg, visual studio, C++ o dia inteiro, isso sem contar nas risadas, piadas e situacoes engracadas do dia-a-dia, sem contar que a equipe e muito competente e todos sao muito receptivos… o que torna o ambiente super agradavel para se desenvolver as tarefas… tanto que eles me motivaram a continuar… e hoje para inaugurar a nova fase desse blog… ja que ninguem le aqui… ele vai se tornar um pouquinho mais tecnico, tentarei dar mais enfase a assuntos tecnicos que ocorrem no meu dia-a-dia, curiosidades, enfim… um blog beeeeeeeeeem mais informativo e agradavel principalmente para nerds…

Sim… outra mudanca foi no layout… achei esse layout bem mais bonitinho… enfim… e ele que eu vou usar daqui pra frente…

Well… hora de esperar o ./build.sh -O ../obj -T ../tools -u -U distribution terminar para dar continuidade ao meu trabalho… como diria um amigo meu do trampo… “Poder fazer um update fresquinho no sistema” e coisa linda de deus!!!

Ate a proxima…

No play: Queensryche – Greatest Hits – 04: Take Hold of the Flame