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终于来到令人激动的源代码 level 了#xff0c;这里将会有一些很有意思的算法#xff0c;来实现源代码级别的调试#xff0c;这将会非常有趣。
一、使用 libelfin 库
我们不可能直接去读取整个 .debug info 段来进行设置#xff0c;这是没有必要的#xff0c;…〇、前言
终于来到令人激动的源代码 level 了这里将会有一些很有意思的算法来实现源代码级别的调试这将会非常有趣。
一、使用 libelfin 库
我们不可能直接去读取整个 .debug info 段来进行设置这是没有必要的可以使用现成的库。首先初始化 debugger 对象
class debugger {
public:debugger (std::string prog_name, pid_t pid): m_prog_name{std::move(prog_name)}, m_pid{pid} {auto fd open(m_prog_name.c_str(), O_RDONLY);m_elf elf::elf{elf::create_mmap_loader(fd)};m_dwarf dwarf::dwarf{dwarf::elf::create_loader(m_elf)};}//...private://...dwarf::dwarf m_dwarf;elf::elf m_elf;
};不必太过关注这里函数的细节只需要关注它们做了什么。事实上m_dwarf、m_elf 和 文件名 m_prog_name 关联起来了然后就交给它们进行处理了。我们还需要知道 load_addr这非常重要因为debuf info 只会提供静态的信息load_addr 取决于运行时因此得想办法在 /proc 中获取
void Debugger::initialise_load_address() {if (m_elf.get_hdr().type elf::et::dyn) {std::ifstream map(/proc/ std::to_string(m_pid) /maps);//Read the first address from the filestd::string addr;std::getline(map, addr, -);m_load_address std::stoi(addr, 0, 16);}
}二、获取信息
通过一个 pc 怎么获取函数名呢注意这个 pc 是一个 offset addr传参的时候一定要转换。思路很简单首先遍历所有的 cu然后判断 cu 的 low_pc 和 high_pc如果在这个 cu 符合那么就通过 cu 拿到 cu.root。cu.root 是一个根 die通过它可以遍历所有的 die。之后再判断 die的 tag 是不是一个函数如果是且包含 pc那么就是我们要找的函数。实现如下
dwarf::die Debugger::get_function_from_pc(std::intptr_t pc) {for (auto cu : m_dwarf.compilation_units()) { // 循环遍历所有cuif (die_pc_range(cu.root()).contains(pc)) {for (const auto die :cu.root()) { if (die.tag dwarf::DW_TAG::subprogram) { if (die_pc_range(die).contains(pc)) {return die;}}}}}throw std::out_of_range{Cannot find function};
}接着通过 pc 来获取 line entry
dwarf::line_table::iterator Debugger::get_line_entry_from_pc(uint64_t pc) {for (auto cu : m_dwarf.compilation_units()) {if (die_pc_range(cu.root()).contains(pc)) {auto lt cu.get_line_table();auto it lt.find_address(pc);if (it lt.end()) {throw std::out_of_range{Cannot find line entry};}else {return it;}}}throw std::out_of_range{Cannot find line entry};
}接着我们打印源代码。思路是通过 debug info 中的源代码路径和 line table 来获取好消息是我们不必做更多的底层实现
void Debugger::print_source(const std::string file_name, unsigned line, unsigned n_lines_context) {std::ifstream file {file_name};auto start_line line n_lines_context ? 1 : line - n_lines_context;auto end_line line n_lines_context (line n_lines_context ? n_lines_context - line : 0) 1;char c{};auto current_line 1u;while (current_line ! start_line file.get(c)) {if (c \n) {current_line;}}std::cout (current_lineline ? : );while (current_line end_line file.get(c)) {std::cout c;if (c \n) {current_line;std::cout (current_lineline ? : );}}std::cout std::endl;
}三、测试
minidbg break 0x555555555191
Set breakpoint at address 0x555555555191
minidbg conti
Hit breakpoint at adsress 0x555555555191#include iostreamint main() {std::cerr hello,world0.\n;return 0;}我们确实成功的打印出了源代码。上述基本的信息获取基本思路就是对 DWARF 的理解然后利用库函数接口获取我们想要的信息。
