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GDB/GCC/Binutils NOTE

  • 2023年 05月03日

GCC

-g3 -ggdb -O0 # 加入调试符号，关闭优化
-fno-stack-protector -no-pie 

-Wl,-dynamic-linker=/data/local/tmp/gentoo/home/glibc-2.38_bin/lib/ld-linux-aarch64.so.1
-Wl,-rpath=/data/local/tmp/gentoo/home/glibc-2.38_bin/lib

-fno-builtin-printf
-fstack-protector-all 
-fpic 
-pie 
-march=armv8-a+crc 
-pipe

在某些使用 CMAKE 构建的项目中，如有需要可以直接设置 CFLAGS，CXXFLAGS 环境变量，CMAKE会找到这些环境变量并加入最终生成的 Makefile 中。而链接时的尝试可以通过 DCMAKE_MODULE_LINKER_FLAGS/DCMAKE_MODULE_LINKER_FLAGS/DCMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS/DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS 来控制：

$ set -x CFLAGS "-ggdb -g3 -gdwarf -gdwarf-5"
$ set -x CXXFLAGS "-ggdb -g3 -gdwarf -gdwarf-5"

$ cmake -B build \
    -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON \
    -DCMAKE_MODULE_LINKER_FLAGS="-Wl,-rpath=/home/ihexon/glibc-2.35_bin/lib/ -Wl,-dynamic-linker=/home/ihexon/glibc-2.35_bin/lib/ld-linux-aarch64.so.1" \
    -DCMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS="-Wl,-rpath=/home/ihexon/glibc-2.35_bin/lib/ -Wl,-dynamic-linker=/home/ihexon/glibc-2.35_bin/lib/ld-linux-aarch64.so.1" \
    -DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS="-Wl,-rpath=/home/ihexon/glibc-2.35_bin/lib/ -Wl,-dynamic-linker=/home/ihexon/glibc-2.35_bin/lib/ld-linux-aarch64.so.1"

GDB

常见警告

由于 gdb 的安全性设定禁止加载外部的 libs，需要配置 auto-load safe-path 路径否则 gdb 无法加载到外部库如 libthread_db.so.1 等。写入这条语句到 ~/.gdbinit 中：

set auto-load safe-path /data/local/tmp/gentoo/home/glibc-2.38_bin/lib/

如果要使用独立的 libpthread_db.so 需要设置 libthread-db-search-path ，如：

set libthread-db-search-path /data/local/tmp/gentoo/home/glibc-2.38_bin/lib/

注意：set libthread-db-search-path /data/local/tmp/gentoo/home/glibc-2.38_bin/lib/ 不能写成 set libthread-db-search-path "/data/local/tmp/gentoo/home/glibc-2.38_bin/lib/" (没有 " ") ！

gdb 调试遇到警告：

warning: Error disabling address space randomization: Operation not permitted

gdb$ set disable-randomization off

If you running gdb inside docker:

docker run --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined

call/print [expr] 指令

评估表达式 expr 并显示结果值，expr 也包括对程序中函数的调用。

gdb 会为 expr 创建 dummy frame，这个 frame 不属于被调试程序的 frame。 但是 expr 可以访问和修改程序的运行时数据，所以 expr 编写不当会对程序产生一些非预期的副作用。

通过 print 或 call 命令调用的函数可能会生成信号（例如，如果函数中存在错误，或者传递了不正确的参数）。在这种情况下，可以通过 set unwindonsignal 命令来控制发生的情况，比如

call printf("%s", 0x111111)

这显然会造成程序 Segmentation fault，因为 0x11111 并不受有效的VMA地址，gdb eval 这条代码后 gdb 立即收到 SIGSEGV 信号，此时 gdb 有两种行为取决于 unwindonsignal 的开关状态，

set unwindonsignal off

GDB 将停在接收信号的帧中，此时尝试 continue 可以发现 gdb 停在了这里 但异常处理又是另外的话题了不在这里解释。

set unwindonsignal on

GDB将展开其为调用创建的堆栈，并将上下文恢复到收到 SIGSEGV 信号之前的状态。

If a called function is interrupted for any reason, including hitting a breakpoint, or triggering a watchpoint, and the stack is not unwound due to set unwind-on-terminating-exception on or set unwindonsignal on (see stack unwind settings), then the dummy-frame, created by GDB to facilitate the call to the program function, will be visible in the backtrace, for example frame #3 in the following backtrace:

(gdb) backtrace
#0  0x00007ffff7b3d1e7 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
#1  0x00007ffff7b3d11e in sleep () from /lib64/libc.so.6
#2  0x000000000040113f in deadlock () at test.cc:13
#3  <function called from gdb>
#4  breakpt () at test.cc:20
#5  0x0000000000401151 in main () at test.cc:25
At this point it is possible to examine the state of the inferior just like any other stop.

TUI

如果你不想安装 pwndbg 或者环境受限，gdb 也自带 tui 界面帮助调试。

https://sourceware.org/gdb/current/onlinedocs/gdb.html/TUI.html#TUI

C-x C-a ：Enter or leave the TUI mode.
C-x o   ：Change the active window.
C-L     ：Refresh the screen.

gdb > set style tui-current-position on

gdb 可以自定义 Layout，比如我想让窗口变成 4 栏，分别是 src,asm,regs。每个窗口大小为 10 height，layout 的名字叫 ihexon_layout。

tui new-layout ihexon_layout src 10 regs 10 asm 10  status 1 cmd 10
tui layout ihexon_layout 

# 改变 src 和 asm 排列方式，高度为20行
tui new-layout ihexon_layout { -horizontal src 10 asm 10 } 20 regs 10 status 1 cmd 30

分离窗口后想要再次回到 cmd 窗口中需要：focus cmd

breakpoint

b 没什么好说的，断点就是乱打，打不中就继续瞎JB下断点。

_dl_fixup 在 hit 到 main 函数后中断：

break main
commands
silent
tbreak _dl_fixup
end

layout 可能会因为Terminal 变得混乱，使用 tui refresh 重新绘制 layout。

# 使用 GDB 的内置计算器进行十六进制相加
# 例如，计算 0x10 + 0x20
> p/x 0x10 + 0x20
> printf "0x%x\n", 0x10 + 0x20

# 如果你想查看函数 + 偏移量处的汇编代码，使用具体的地址
# 这里的地址是函数地址 + 偏移量
> disassemble _dl_audit_preinit+0xfc8


# 使用 print 来打印 0x000000000400200 字符串
> print  --  (char*)0x000000000400200
# print 支持额外的打印参数，可以通过 help print 查看，注意 -- 分隔符的位置
> print  -pretty on  -address on  -null-stop on  -array on   -array-indexes on --  (char*)0x000000000400200
# 使用 x  来打印 0x000000000400200 字符串
> x/s 0x000000000400200
0x400200:       "/lib/ld-linux-aarch64.so.1"
# 当然也可以单个字符串打印
> x/c 0x000000000400200
0x400200:       47 '/'
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