Linux下使用GDB调试ARM汇编优化程序的配置方法

当需要调试经过优化的ARM汇编程序时，GDB需要特殊配置才能有效工作。以下是详细的配置方法和调试技巧：

1. 编译配置

1.1 保留调试信息

gcc -g -O2 -fno-omit-frame-pointer -o program program.c

• -g：生成调试信息
• -O2：启用优化（可根据需要调整优化级别）
• -fno-omit-frame-pointer：保留帧指针，便于回溯

1.2 交叉编译配置

对于嵌入式ARM目标：

arm-linux-gnueabihf-gcc -g -O2 -marm -fno-omit-frame-pointer -o program program.c

2. GDB基础配置

2.1 启动GDB

gdb ./program
# 或对于交叉调试
arm-linux-gnueabihf-gdb ./program

2.2 设置目标架构

(gdb) set architecture arm
(gdb) show architecture

3. 处理优化代码的调试技巧

3.1 查看反汇编

(gdb) disassemble /m function_name

/m选项混合显示源代码和汇编

3.2 显示寄存器

(gdb) info registers
(gdb) p $r0  # 查看特定寄存器

3.3 跟踪执行流

(gdb) stepi  # 单步执行一条机器指令
(gdb) nexti  # 执行下一条指令，跳过函数调用

3.4 设置汇编级断点

(gdb) break *0xAddress  # 在特定地址设置断点
(gdb) break function  # 在函数入口设置断点

4. 远程调试配置

4.1 启动gdbserver

在目标设备上：

gdbserver :2345 ./program

4.2 连接远程目标

在主机上：

(gdb) target remote 192.168.1.100:2345

5. 高级调试技巧

5.1 检查优化后的变量

(gdb) info locals  # 可能不完整，因为优化
(gdb) p variable@10  # 强制显示变量，即使被优化

5.2 查看内联函数

(gdb) info inline  # 查看内联函数信息

5.3 处理尾调用优化

(gdb) set debug entry-values 1  # 调试尾调用优化问题

5.4 自定义GDB命令

在~/.gdbinit中添加：

define asmstep
  while $pc == $lr
    stepi
  end
end

6. 常见问题解决

6.1 行号不匹配

(gdb) set breakpoint pending on  # 允许设置未解析的断点

6.2 变量被优化

(gdb) set print frame-arguments all  # 显示所有参数

6.3 栈帧损坏

(gdb) set backtrace past-main on  # 强制回溯

7. 推荐的GDB插件

1. GEF - 增强的GDB体验

   wget -q -O ~/.gdbinit-gef.py https://github.com/hugsy/gef/raw/master/gef.py
   echo "source ~/.gdbinit-gef.py" >> ~/.gdbinit
   

2. Peda - Python Exploit Development Assistance

3. Pwndbg - 专注于漏洞开发的GDB插件

通过这些配置和技巧，您可以更有效地调试经过优化的ARM汇编程序，即使在高优化级别下也能获得有价值的调试信息。