Linux C:从源代码中轻松&'漂亮'转储/打印输出结构(如在gdb中)？

Question

我正在构建一个内核模块中的一些结构略有问题,所以我认为如果有一种简单的方法来打印结构及其值,那将是很好的 - 以下是一个很小的用户态的例子我的意思.

假设我们有如下的简单C示例(以bash命令的形式给出):

FN=mtest

cat > $FN.c <<EOF
#include <stdio.h> //printf
#include <stdlib.h> //calloc

struct person
{
 int age; 
 int height; 
};

static struct person *johndoe;

main ()
{

 johndoe = (struct person *)calloc(1, sizeof(struct person));
 johndoe->age = 6; 

 asm("int3"); //breakpoint for gdb

 printf("Hello World - age: %d\n", johndoe->age);

 free(johndoe);
}
EOF

gcc -g -O0 $FN.c -o $FN

# just a run command for gdb
cat > ./gdbcmds <<EOF
run
EOF

gdb --command=./gdbcmds ./$FN 

 

如果我们运行这个例子,程序将编译,gdb将运行它,并自动停在断点处.在这里我们可以做到以下几点:

Program received signal SIGTRAP, Trace/breakpoint trap.
main () at mtest.c:20
20  printf("Hello World - age: %d\n", johndoe->age);
(gdb) p johndoe
$1 = (struct person *) 0x804b008
(gdb) p (struct person)*0x804b008
$2 = {age = 6, height = 0}
(gdb) c
Continuing.
Hello World - age: 6

Program exited with code 0300.
(gdb) q

 

如图所示,在gdb我们可以打印输出(转储？)的结构指针的值johndoe是{age = 6, height = 0}...我想这样做,而是直接从C程序; 如下例所示:

#include <stdio.h> //printf
#include <stdlib.h> //calloc
#include <whatever.h> //for imaginary printout_struct

struct person
{
 int age; 
 int height; 
};

static struct person *johndoe;
static char report[255]; 

main ()
{

 johndoe = (struct person *)calloc(1, sizeof(struct person));
 johndoe->age = 6; 

 printout_struct(johndoe, report); //imaginary command

 printf("Hello World - age: %d\nreport: %s", johndoe->age, report);

 free(johndoe);
}

 

这将产生如下输出:

Hello World - age: 6
$2 = {age = 6, height = 0}

 

所以我的问题是 - 是否printout_struct存在类似虚构的函数- 或者是否有另一种方法可以使这样的打印输出成为可能？

在此先感谢您的帮助,
干杯!

Answer 1

只是想说 - 感谢你所有的好和非常快速的答案,帮助我理解了这个问题(为什么在C中没有这样的'原生'功能)!

(并且很抱歉回答我自己的问题 - 这样做,以免乱丢原帖,并能够格式化代码)

在进一步观察的同时,我设法找到:

• 在linux中生成核心转储 - Stack Overflow
• 及时调试？ - mlist.linux.kernel | Google网上论坛

这说明了使用gdb进程本身的pid 调用的技巧,所以我修改了dumpstack那里找到的函数,以获得以下代码:

FN=mtest

cat > $FN.c <<EOF
#include <stdio.h> //printf
#include <stdlib.h> //calloc, system

extern const char *__progname;

struct person
{
    int age; 
    int height; 
};

static struct person *johndoe;
static char report[255]; 

static void printout_struct(void* invar, char* structname){
    /* dumpstack(void) Got this routine from http://www.whitefang.com/unix/faq_toc.html
    ** Section 6.5. Modified to redirect to file to prevent clutter
    */
    /* This needs to be changed... */
    char dbx[160];

    sprintf(dbx, "echo 'p (struct %s)*%p\n' > gdbcmds", structname, invar );
    system(dbx);

    sprintf(dbx, "echo 'where\ndetach' | gdb -batch --command=gdbcmds %s %d > struct.dump", __progname, getpid() );
    system(dbx);

    sprintf(dbx, "cat struct.dump");
    system(dbx);

    return;
}

main ()
{

    johndoe = (struct person *)calloc(1, sizeof(struct person));

    johndoe->age = 6; 
    printout_struct(johndoe, "person"); 

    johndoe->age = 8; 
    printout_struct(johndoe, "person"); 

    printf("Hello World - age: %d\n:", johndoe->age);

    free(johndoe);
}


EOF

gcc -g -O0 $FN.c -o $FN

./$FN

  这基本上最终显示我想要的东西:

0x00740422 in __kernel_vsyscall ()
$1 = {age = 6, height = 0}
0x00740422 in __kernel_vsyscall ()
$1 = {age = 8, height = 0}
Hello World - age: 8

 

虽然,我不确定它是否适用于内核模块......

再次感谢您的帮助,
干杯!

编辑:我不认为它适用于内核模块的原因是,在这种情况下,我们有一个带有进程ID的用户程序; 我们只是gdb从这个程序调用,同时指示我们的PID - 所以gdb可以"附加"到我们的过程; 然后,因为gdb还被指示用调试符号加载可执行文件(因此它将'知道'结构是什么),并指示给定结构变量所在的地址,gdb然后可以打印输出结构.

对于内核模块 - 首先我不认为它们是具有唯一PID的'进程',因此gdb无需附加任何内容!实际上,有一个内核调试器,kgdb实际上可以分解为正在运行的内核并逐步执行模块源代码; 但是,您需要通过串行连接连接的第二台机器 - 或虚拟机,请参阅Linux Hacks:使用kvm/qemu设置kgdb.

所以,无论如何,似乎gdb无法检查当前运行的主机内核gdb正在运行的内存- 但我会尝试进行实验,如果实验显示不然,我一定会发帖:)