前言

学长推荐了个有趣的github项目，就此来回顾学习一下gdb的调试技巧：100-gdb-tips/src/index.md at master · hellogcc/100-gdb-tips

信息显示

显示gdb版本信息

gdb --version
gdb -v
# 显示正在运行的 GDB 版本。您应该将此信息包含在 GDB 错误报告中。如果您的站点使用多个版本的 GDB，您可能需要确定正在运行的 GDB 版本；随着 GDB 的发展，新的命令被引入，旧的命令可能会消失。此外，许多系统供应商提供了 GDB 的变体版本，并且 GNU/Linux 发行版中也有 GDB 的变体版本。版本号与启动GDB时公布的版本号相同。
# 目前只接触到gdb版本会和python版本存在一定兼容性问题  而一些插件又依赖于python版本，所以会导致gdb版本低会安装不了插件

显示gdb版权相关信息

1 2	pwndbg> show/info copying #gdb权限信息 pwndbg> show/info warranty #保修信息

调用gdb时不显示提示信息

Invoking GDB (Debugging with GDB)

1 2	gdb -q(--quiet) gdb --silent

为了每次使用gdb时不显示提示信息

可以在.bashrc里面设置gdb

1 2	alias gdb="gdb -q" #~/.bashrc 添加 source ~/.bashrc #root 和普通用户区分

输出信息多时不会暂停输出

Screen Size (Debugging with GDB)

还没遇到输出多的调试信息而暂停输出的情况，不过记下来

1 2	set pagination off set height 0

pwndbg设置输出重定向

pwndbg使用链接：https://github.com/pwndbg/pwndbg/blob/dev/FEATURES.md#context

我们可以通过 set context-output /path/to/file 输出重定向到文件（包括其它tty），同时保留其它输出。

1	set context-output /dev/pts/x

快捷更新~/.gdbinit

#!/bin/bash

current_terminal=$(tty)

replacement="set context-output $current_terminal"

sed -i '$s|.*|'"$replacement"'|' ~/.gdbinit

echo "Updated ~/.gdbinit with $replacement"

函数

列出函数名

符号（使用 GDB 进行调试）

demo

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *thread_func(void *p_arg)
{
        while (1)
        {
                sleep(10);
        }
}

void func(int x, int y){
        int sum;
        sum = x+y;
        printf("x + y = %d\n", sum);    //不添加换行将导致输出被缓存在缓冲区中，不会及时显示
}

int main(void)
{
        pthread_t t1, t2;
        int a,b;
        a = 1;
        b = 3;

        pthread_create(&t1, NULL, thread_func, "Thread 1");
        pthread_create(&t2, NULL, thread_func, "Thread 2");
        func(a, b);  
        
        sleep(1000);
        return;
}
// gcc demo0.c -o demo0 -pthread
// gcc demo0.c -o demo0 -pthread -g

usage

1 2	info functions info functions thre* #匹配正则

调试技巧

start：程序从头开始重新启动
run（r）：执行程序，遇到断点将停止，等待用户输入。
continue （c ）：继续运行程序，直到遇到下一个断点或错误。
next（ n）：单步跟踪程序，当遇到函数调用时，也不进入此函数体；此命令同 step 的主要区别是，step 遇到用户自定义的函数，将步进到函数中去运行，而 next 则直接调用函数，不会进入到函数体内。
nexti（ni）：同next，单步一条机器指令，不进入函数。
step （s）：单步调试如果有函数调用，则进入函数；与命令n不同，n是不进入调用的函数的
stepi（si）：同step，单步一条机器指令。
until：用于退出循环体了。
until N：执行运行程序，直到当前行前面已经运行了N行代码。
finish（fini）：退出正在执行的函数。
quit（q）：退出gdb。
info frame（i frame/f）：打印函数堆栈帧信息。
info registers（i registers/r）：查看函数寄存器信息。
disasseble func：查看函数反汇编代码。
up N：向上切换函数栈帧。
down N：向下切换函数栈帧。
set debug entry-values 1：打印尾调用堆栈帧信息。
frame N：选择函数堆栈帧（N为层数），也可以使用frame addr

n & ni 的区别

前者用于源代码级别的调试，后者用于机器码级别的调试。

（个人调试时喜欢使用ni/si指令😍）

执行n后，跳过了sum = x+y对应的汇编语句

而执行ni后，会执行下一条机器码

s & si 的区别

s：在n的基础上能够步入函数

si：在ni的基础上能够步入函数

直接执行函数

前提是需要加载调试符号！！！

如果未编译程序时没有包含调试符号（-g 选项），GDB 无法识别函数的签名和类型信息。

没有设置-g选项时

func 函数是以非调试符号（Non-debugging symbols）的形式存在

手动加载调试信息

指明类型进行调试

1	p (void)func(1, 5)

断点

调试技巧

匿名空间设置断点 b Foo::foo b (anonymous namespace)::bar
程序地址上打断点 b *address
在程序入口处打断点去除符号表后可以先start 执行到__libc_start_main找main函数的调用地址
在文件行号上打断点文件编译时-g添加了调试信息，那么可以直接 b N进行源代码级别的行号设置断点
保存已经设置的断点 save breakpoints file-name-to-save
查看断点 info breakpoints （i b）
设置临时断点（生效一次）tbreak（tbr） –> enable once 断点编号
设置条件断点 b 10 if i==101
禁用断点 disable 断点编号（批量禁止disable num1-num2）
启用断点 enable 断点编号
忽略前N次命中：ignore 断点编号次数
删除断点 delete [断点] （单delete删除全部）

gcc -s 和 strip命令区别

gcc作为编译器/链接器，-s选项是在链接时完成的。用来删除符号表和重定向信息。

strip则是对已经编译生成的目标文件进行删减。有对应的命令选项来进行删除，比如-g选项能删除对应gcc -g添加的调试信息而保留符号表。

一般在实际开发中，经常需要对ELF格式二进制文件进行strip操作，删除部分section：减少size，节省空间；去掉symbol table，增加逆向工程难度😭

(nm 命令是 Linux 下的一个强大的文件分析工具，用于检查和分析二进制文件、库文件、可执行文件中的符号表。)

提取调试信息：objcopy –only-keep-debug program program.debug

gdb加载调试信息：symbol-file program.debug

去除符号表后调试程序时调用__libc_start_main的原因

去除符号表后，调试器不能找到main的入口地址，只能依赖程序启动的默认流程。

在 Linux 程序中，程序启动通常经过以下步骤：

**程序入口点 (_start)**：
- 这是 ELF 文件的默认入口，由操作系统加载程序后首先执行。
- _start 通常初始化运行时环境（如栈、堆等），并调用 __libc_start_main。
**__libc_start_main**：
- 一个标准的 C 程序入口函数，它负责：
  - 初始化全局变量。
  - 执行构造函数（.init_array 中的函数）。
  - 最终调用 main 函数。
调用 main 函数：
- 当 __libc_start_main 完成初始化后，它会跳转到 main 函数，开始程序的主要逻辑。

直接调试去除符号表的程序将调用libc_start_main

加载符号表后再启动断在main函数

strip使用方法

选项	描述
`-I --input-target=<bfdname>`	假设输入文件的格式为 `<bfdname>`
`-O --output-target=<bfdname>`	创建格式为 `<bfdname>` 的输出文件
`-F --target=<bfdname>`	将输入和输出格式都设置为 `<bfdname>`
`-p --preserve-dates`	将修改/访问时间戳复制到输出文件
`-D --enable-deterministic-archives`	生成确定性输出时剥离归档文件（默认行为）
`-U --disable-deterministic-archives`	禁用 `-D` 行为
`-R --remove-section=<name>`	从输出中移除名称为 `<name>` 的段
`--remove-relocations <name>`	从 `<name>` 段移除重定位信息
`-s --strip-all`	移除所有符号和重定位信息
`-g -S -d --strip-debug`	移除所有调试符号和段
`--strip-dwo`	移除所有 DWO 段
`--strip-unneeded`	移除重定位信息不需要的符号
`--only-keep-debug`	仅保留调试信息，移除其他信息
`-M --merge-notes`	移除注释段中冗余的条目（默认行为）
`--no-merge-notes`	不尝试移除冗余注释
`-N --strip-symbol=<name>`	不复制名称为 `<name>` 的符号
`--keep-section=<name>`	不剥离名称为 `<name>` 的段
`-K --keep-symbol=<name>`	不剥离名称为 `<name>` 的符号
`--keep-file-symbols`	不剥离文件符号
`-w --wildcard`	允许符号匹配中使用通配符
`-x --discard-all`	移除所有非全局符号
`-X --discard-locals`	移除所有编译器生成的符号
`-v --verbose`	列出所有被修改的目标文件
`-V --version`	显示此程序的版本号
`-h --help`	显示帮助信息

观察点

gdb可以使用“watch”命令设置观察点，也就是当一个变量值发生变化时，程序会停下来。

调试技巧

设置观察点watch a ,wacth (type)adress, info watchpoints disable、enable、delete
设置观察点只针对特定线程生效 watch expr thread threadnum, wa a thread 2
设置读观察点 rwatch 当发生读取变量行为时，程序就会暂停住。
设置读写观察点 awacth 发生读取变量或改变变量值的行为时，程序就会暂停住。

Catchpoint

Breakpoints能让程序执行到暂停流程，包括Breakpoints、Watchpoints、Catchpoints。

Catchpoints是一种特殊的Breakpoints，当某种特殊的事件产生后停止程序执行。

除了设置Catchpoints，其他对Catchpoints的管理方式类似于Breakpoints。

调试技巧

catch 事件（事件发生后暂停）
设置命令触发一次 tcatch
为系统调用设置catchpoint catch syscall [name | number] 当系统调用发生后，gdb会暂停程序的运行。

通过为ptrace调用设置catchpoint破解anti-debugging的程序

ptrace系统调用

Linux沙箱入门——ptrace从0到1-安全客 - 安全资讯平台

提供父进程观察和控制另一个进程执行的机制，同时提供查询和修改另一进程的核心影像与寄存器的能力。主要用于执行断点调试和系统调用跟踪。

#include <sys/ptrace.h>
#include <stdio.h>

int main()                                                                      
{
        if (ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) < 0 ) {
                printf("Gdb is debugging me, exit.\n");
                return 1;
        }
        printf("No debugger, continuing\n");
        return 0;
}

可以使用 catch syscall ptrace来对系统调用进行监测，调用ptrace后来修改返回值

不过也可以直接nop掉或者是修改其操作码实现破解，也能使用LD_PRELOAD来劫持ptrace函数的调用

通过catchpoint实现破解是基于调试技术实现，后面三种方法则是对文件或文件执行时的patch

long ptrace(int request, int pid, int addr, int data)
{
     return 0;
}
//gcc ptrace.c -o ptrace.so -fPIC -shared -ldl -D_GNU_SOURCE
//export LD_PRELOAD="./ptrace.so"

LD_PRELOAD用于动态库的加载，动态库加载的优先级最高，一般情况下，其加载顺序为LD_PRELOAD>LD_LIBRARY_PATH>/etc/ld.so.cache>/lib>/usr/lib

LD_PRELOAD 是一个环境变量，用于在运行 Linux 程序时指定一个或多个共享库，这些库会在其他库之前加载。这使得开发者可以替换或增强现有库的功能。以下是对 LD_PRELOAD 的详细解释：

函数重载：通过提供自定义实现，重载某些库函数。例如，可以替换标准库函数以添加日志、监控或调试功能。
调试和分析：用于调试程序，允许开发者在不修改源代码的情况下跟踪函数调用。
安全性：可以用来实现安全检查，例如在访问敏感资源时进行权限验证。

要使用 LD_PRELOAD，可以在终端中设置这个环境变量，然后运行程序。例如：

1 2	export LD_PRELOAD=/path/to/your/library.so ./your_program

工作原理：

当程序启动时，动态链接器（ld.so）会检查 LD_PRELOAD 环境变量，并加载指定的共享库。
这些库的函数实现会优先于系统库的相应函数，允许开发者插入自定义代码。

 gcc -fpic -c -ldl hack.c

 gcc -shared -lc -o hack.so hack.o

 export LD_PRELOAD=./hack.so   #加载库

 export LD_PRELOAD=NULL;       #卸载库
 
 也可以
 LD_PRELOAD=/lib/evil.so  #LD_PRELOAD的值设置为要预加载的动态链接库
export LD_PRELOAD        #导出环境变量使环境变量生效 
unset LD_PRELOAD         #解除设置的LD_PRELOAD环境变量

LD_PRELOAD=/lib/evil.so #设置要预加载的恶意动态链接库地址

echo $LD_PRELOAD #查看环境变量

lsattr 查看文件的隐藏属性
chattr 更改文件的隐藏属性

打印

参考：GDB调试指令 - noahze - 博客园这位师傅写得很详细

常用的一些打印命令

print(p) & display & x

/fmt	功能
/x	以十六进制的形式打印出整数。
/d	以有符号、十进制的形式打印出整数。
/u	以无符号、十进制的形式打印出整数。
/o	以八进制的形式打印出整数。
/t	以二进制的形式打印出整数。
/f	以浮点数的形式打印变量或表达式的值。
/c	以字符形式打印变量或表达式的值。

hexdump

1	hex/hexdump addr N -->打印从addr开始的N字节长度内容

打印内存地址

# n：为正整数，表示需要打印的内存单元个数
# 
# f：打印格式， 如下
# - x: 十六进制
# - d: 十进制
# - u: 十六进制
# - o: 八进制
# - t: 二进制
# - a: 十六进制
# - c: 字符格式
# - f: 浮点数
# 
# u: 内存单元大小，如下：
# - b: 单字节
# - h: 双字节
# - w: 四字节
# - g: 八字节
# 
x/<n/f/u> <addr> 
例如 x/10xg addr

打印长字符串

1 2	show print elements # 显示字符串最大打印长度 set print elements 0 # 取消字符串最大打印长度

打印堆相关信息

含义	命令
查看分配的堆	heap [-h] [-v] [-s] [addr] (chunk头开始)
查看各种bins	bins [addr]
16进制查看	hexdump 地址显示的字节数
查看各个bins的情况	heapinfo (常用)
查看堆的基地址	heapbase
查看用户使用的堆的使用情况	parseheap (chunk头开始)(par简写)(常用)
查看chunks内存	vis_heap_chunks
查找fake_chunks	find_fake_fast &main_arena

打印结构体相关信息

含义	命令
输出变量类型	ptype
格式化输出显示结构体	p

set print pretty on 如果打开了这个选项，那么当显示字符串时，遇到结束符则停止显示。这个选项默认为off。

set print pretty on 如果打开printf pretty这个选项，那么当GDB显示结构体时会比较漂亮

set print union 设置显示结构体时，是否显式其内的联合体数据。

**也可以将一片内存自行转义成为结构体p (struct _IO_FILE_plus )addr <– 用于查看伪造的_IO_FILE_plus结构体

打印其它信息

含义	命令
查看区段	vmmap
搜索字符串	searchmem 字符串
查看子命令帮助	help x
转换为intel格式	set disassembly-flavor intel
转换为att格式	set disassembly-flavor att
查看符号地址	info address 符号
查看puts的got表地址	info address puts@got.plt
查看libc中system函数地址	info address system
查看内存映射	info proc mappings
用栈的方式查看	telescope 地址
显示当前gdb断点信息	info breakpoints (i b)

修改内存

1
2
3

修改寄存器 set $rax=0x111
修改内存值 set *addr=info（默认最多修改四字节）
set *(unsigned long *)0x7fffffffe060 = 0x8888888888888888

无符号	修改字节数
set {unsigned char}addr =value	1字节
set {unsigned short}addr =value	2字节
set {unsigned int}addr =value	4字节
set {unsigned long long}addr =value	8字节

有符号	修改字节数
set {char}addr =value	1字节
set {short}addr =value	2字节
set {int}addr = value	4字节
set {long long}addr =value	8字节

多进程/线程调试

这位师傅写的很详细 –> GDB 调试多进程或者多线程应用-CSDN博客

follow-fork-mode

默认设置下, 在调试多进程程序时 GDB 只会调试主进程. 但是 GDB > V7.0 支持多进程的分别以及同时调试, 换句话说, GDB 可以同时调试多个程序. 只需要设置 follow-fork-mode (默认值 parent) 和 detach-on-fork (默认值 on )即可.

follow-fork-mode	detach-on-fork	说明
parent	on	只调试主进程( `GDB` 默认)
child	on	只调试子进程
parent	off	同时调试两个进程, `gdb` 跟主进程, 子进程 `block` 在 `fork` 位置
child	off	同时调试两个进程, `gdb` 跟子进程, 主进程 `block` 在 `fork` 位置

常用命令

set follow-fork-mode [parent|child]

set detach-on-fork [on|off]

查看正在调试进程
info inferiors

切换调试的进程
inferior <infer number>

添加新的调试进程
add-inferior [-copies n] [-exec executable]

GDB默认支持调试多线程, 跟主线程, 子线程block在create thread

查询线程
info threads
切换调试线程
thread <thread number>
锁定当前线程
 set scheduler-locking on
<=>解锁所有线程
set scheduler-locking off
查看调用栈
bt

Attach进程

gdb attach pid
gdb demo3 pid
detach命令脱离进程

gdb_tips

前言

信息显示

显示gdb版本信息

显示gdb版权相关信息

调用gdb时不显示提示信息

输出信息多时不会暂停输出

pwndbg设置输出重定向

快捷更新~/.gdbinit

函数

列出函数名

demo

usage

调试技巧

n & ni 的区别

s & si 的区别

直接执行函数

手动加载调试信息

断点

调试技巧

gcc -s 和 strip命令区别

去除符号表后调试程序时调用__libc_start_main的原因

strip使用方法

观察点

调试技巧

Catchpoint

调试技巧

通过为ptrace调用设置catchpoint破解anti-debugging的程序

ptrace系统调用

打印

print(p) & display & x

hexdump

打印内存地址

打印长字符串

打印堆相关信息

打印结构体相关信息

打印其它信息

修改内存

多进程/线程调试

follow-fork-mode

Attach进程