c++ - GDB shows incorrect arguments of functions for stack frames
问题描述
Whenever GDB steps in functions, instead of showing correct arguments in frame info, it prints garbage data
gcc (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04) 9.3.0
$ gcc t.c -g #no other flags are used
GNU gdb (Ubuntu 9.2-0ubuntu1~20.04) 9.2
The program (t.c):
#include<stdio.h>
void foo(int v){
printf(" BAR = %d\n", v);
}
int main(){
int a = 8;
foo(a);
a = 33;
foo(a);
foo(85);
}
GDB output:
Breakpoint 1, main () at t.c:7
7 int main(){
(gdb) step
8 int a = 8;
(gdb) step
9 foo(a);
(gdb) step
foo (v=21845) at t.c:3
3 void foo(int v){
(gdb) finish
Run till exit from #0 foo (v=21845) at t.c:3
BAR = 8
main () at t.c:10
10 a = 33;
(gdb) s
11 foo(a);
(gdb)
foo (v=8) at t.c:3
3 void foo(int v){
(gdb) fin
Run till exit from #0 foo (v=8) at t.c:3
BAR = 33
main () at t.c:12
12 foo(85);
(gdb) s
foo (v=33) at t.c:3
3 void foo(int v){
(gdb) fin
Run till exit from #0 foo (v=33) at t.c:3
BAR = 85
0x00005555555551a9 in main () at t.c:12
12 foo(85);
(gdb) s
13 }
But after performing a step after stepping in functions, arguments are written with correct data:
Breakpoint 1, main () at t.c:7
7 int main(){
(gdb) s
8 int a = 8;
(gdb)
9 foo(a);
(gdb)
foo (v=21845) at t.c:3
3 void foo(int v){
(gdb) info args
v = 21845
(gdb) s
4 printf(" BAR = %d\n", v);
(gdb) info args
v = 8
Is there any way to fix this so GDB show correct arguments of functions?
解决方案
查看反汇编,gdb 在 function 的第一条指令处停止foo
,在函数序言(设置堆栈和帧指针)运行之前:
(gdb) step
9 foo(a);
(gdb) step
foo (v=21845) at t.c:3
3 void foo(int v){
(gdb) disas
Dump of assembler code for function foo:
=> 0x0000555555555149 <+0>: endbr64
0x000055555555514d <+4>: push %rbp
0x000055555555514e <+5>: mov %rsp,%rbp
0x0000555555555151 <+8>: sub $0x10,%rsp
0x0000555555555155 <+12>: mov %edi,-0x4(%rbp)
0x0000555555555158 <+15>: mov -0x4(%rbp),%eax
0x000055555555515b <+18>: mov %eax,%esi
0x000055555555515d <+20>: lea 0xea0(%rip),%rdi # 0x555555556004
0x0000555555555164 <+27>: mov $0x0,%eax
0x0000555555555169 <+32>: callq 0x555555555050 <printf@plt>
0x000055555555516e <+37>: nop
0x000055555555516f <+38>: leaveq
0x0000555555555170 <+39>: retq
End of assembler dump.
Gdb 的 step 命令通常会跳过函数的序言,也就是说,它会在序言运行后停止程序。在这里,gdb 显然没有将指令识别endbr64
为任何已知序言的一部分。
我们可以看到这&v
超出了当前堆栈帧的范围:
(gdb) p &v
$1 = (int *) 0x7fffffffe3fc
(gdb) i r rbp rsp
rbp 0x7fffffffe420
rsp 0x7fffffffe408
由于尚未设置新的堆栈帧,gdb 将为v
.
再执行一些指令将设置堆栈帧并v
从%edi
to溢出-0x4(%rbp)
:
(gdb) stepi
=> 0x000055555555514d <foo+4>: push %rbp
(gdb) stepi
=> 0x000055555555514e <foo+5>: mov %rsp,%rbp
(gdb) stepi
=> 0x0000555555555151 <foo+8>: sub $0x10,%rsp
(gdb) stepi
=> 0x0000555555555155 <foo+12>: mov %edi,-0x4(%rbp)
(gdb) stepi
4 printf(" BAR = %d\n", v);
=> 0x0000555555555158 <foo+15>: mov -0x4(%rbp),%eax
验证它&v
现在是否在堆栈框架内,并检查v
的值:
(gdb) p &v
$2 = (int *) 0x7fffffffe3fc
(gdb) i r rbp rsp
rbp 0x7fffffffe400
rsp 0x7fffffffe3f0
(gdb) p v
$3 = 8
为什么会这样
Gccendbr64
在给定选项时发出,这是自 19.10 版本以来-fcf-protection
Ubuntu 的 gcc 中的默认设置。
一种解决方法
如果你用 编译你的程序-fcf-protection=none
,gdb 可以在停止之前识别并运行序言,它会显示正确的值v
:
(gdb) step
9 foo(a);
(gdb) step
foo (v=8) at t.c:4
4 printf(" BAR = %d\n", v);
(gdb) disas
Dump of assembler code for function foo:
0x0000555555555139 <+0>: push %rbp
0x000055555555513a <+1>: mov %rsp,%rbp
0x000055555555513d <+4>: sub $0x10,%rsp
0x0000555555555141 <+8>: mov %edi,-0x4(%rbp)
=> 0x0000555555555144 <+11>: mov -0x4(%rbp),%eax
0x0000555555555147 <+14>: mov %eax,%esi
0x0000555555555149 <+16>: lea 0xeb4(%rip),%rdi # 0x555555556004
0x0000555555555150 <+23>: mov $0x0,%eax
0x0000555555555155 <+28>: callq 0x555555555030 <printf@plt>
0x000055555555515a <+33>: nop
0x000055555555515b <+34>: leaveq
0x000055555555515c <+35>: retq
End of assembler dump.
在新的 gdb 中修复
看起来对endbr
指令的支持已在 2020 年 3 月添加到 gdb 中,因此如果您可以使用 gdb 10.1 或更高版本,应该没问题:
$ ~/gdb10.1/bin/gdb -q t
...
(gdb) step
9 foo(a);
(gdb) step
foo (v=8) at t.c:4
4 printf(" BAR = %d\n", v);
(gdb) disas
Dump of assembler code for function foo:
0x0000555555555149 <+0>: endbr64
0x000055555555514d <+4>: push %rbp
0x000055555555514e <+5>: mov %rsp,%rbp
0x0000555555555151 <+8>: sub $0x10,%rsp
0x0000555555555155 <+12>: mov %edi,-0x4(%rbp)
=> 0x0000555555555158 <+15>: mov -0x4(%rbp),%eax
0x000055555555515b <+18>: mov %eax,%esi
0x000055555555515d <+20>: lea 0xea0(%rip),%rdi # 0x555555556004
0x0000555555555164 <+27>: mov $0x0,%eax
0x0000555555555169 <+32>: call 0x555555555050 <printf@plt>
0x000055555555516e <+37>: nop
0x000055555555516f <+38>: leave
0x0000555555555170 <+39>: ret
End of assembler dump.
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