23 gdb を使えるようにする

macOS 標準のデバッガーは、 LLVM 由来の lldb というものだそうだ (標準のコンパイラーが LLVM になったのだから当然だろう)。

GCC を使うので、gdb を使おう、と考えた。 調べて何とか使えるように出来たが、 「コード署名」などが必要になったり、結構面倒であった。 今後も複数の Mac にインストールすることになるだろうし、 記録を残して置く。 (以下の記録はあらく、ミスが多いと思われるが、順次訂正していくつもり。)

対象とする Mac の OS は macOS 10.13 (High Sierra) である (自分が使っている Mac では大体このバージョンに統一できたので)。

まず MacPorts で gdb をインストールする。

sudo port install gdb

(現在 gdb は version 8.1 が最新であるが、8.0 がインストールされる。 実は 8.1 では動かないそうである。)

インストールが終了すると、次のようなメッセージが出る。

  You will need to codesign /opt/local/bin/ggdb

    See
    https://sourceware.org/gdb/wiki/BuildingOnDarwin#Giving_gdb_permission_to_control_other_processes
    for more information.

割りと詳しい。はまったとき一読すべきかも。

ここからコード署名というのをする。証明書を作る作業が結構長い。

(1)

キーチェーンアクセスを起動する。

open -a "Keychain Access.app"

(2)

[キーチェーンアクセス] → [証明書アシスタント] → [証明書を作成] として[証明書アシスタント]というウィンドウを出す。

(3)

「以下の証明書情報を入力してください:」に対して、 名前は “gdb-cert” にでもして、 (固有名のタイプは[自己署名ルート]のまま) 証明書のタイプは [コード署名] を選択し, [デフォルトを無効化] をチェックする。 [続ける] ボタンを何度か(6回くらい)クリックする。

(4)

[拡張鍵用途選択領域] の「許可される操作」 で [コード署名] にチェックを入れる。[続ける]を(3回)押す。

(5)

「証明書の場所を指定」に対して、 とりあえず証明書の場所は [ログイン] にしておく ([システム] にしてもエラーになってしまう)。 [作成] ボタンを押す。[完了] を押す。

(6)

「キーチェーンアクセス」ウィンドウの分類で、「証明書」を選択する。 [ログイン] キーチェーンに “gdb-cert” という証明書が出来ているはず。 これを [システム] までドラッグ&ドロップする。 キーチェーン・パスワードというのを要求されたりするが、 デフォールトではログイン・パスワードと一致しているので、 ログイン・パスワードを入力すれば多分大丈夫。

(7)

gdb-cert 証明書をダブル・クリックして開き、 「信頼」の「この証明書を使用するとき」で「常に信頼」を選択して閉じる。 パスワード入力を要求される。

(8)

taskgated を再起動する (どうやる？ kill すれば自動的に 再起動されるように書いている人がいるが、 試したところそうならず、結局は Mac を再起動した)。

(2018/9/14 追記 必要になった時点で再起動される、 ということらしく OS の再起動は不要みたいだ。

ps auxw | grep taskgated
sudo kill -9 taskgatedのプロセスID

(プロセスIDというのは、2列目にある整数)

実例

[katsurada-no-MacBook-Air-3:~/work] mk% ps aux | grep taskgated
root               754   4.4  0.1  4296220   2468   ??  Ss   木03PM   2:53.56 /usr/libexec/taskgated -s
mk               64481   0.0  0.0  4267752   1012 s004  S+   12:05PM   0:00.00 grep taskgated
[katsurada-no-MacBook-Air-3:~/work] mk% sudo kill -9 754
Password:
[katsurada-no-MacBook-Air-3:~/work] mk%

)

(9)

sudo codesign -fs gdb-cert /opt/local/bin/ggdb

確認するには codesign -vd /opt/local/bin/ggdb とすれば良い。 security find-identity -p codesigning -v

~/.gdbinit に set startup-with-shell off と書き足す。

echo "set startup-with-shell off" >> ~/.gdbinit

ggdb という名前にする理由はないと思うので

alias gdb=ggdb

としておく。emacs の中で実行するときエイリアスは見てくれないので、 エイリアスよりはリンクするのが良いかも。そのためには

pushd /opt/local/bin
sudo ln -s ggdb gdb
popd

以上の設定について、色々な資料を参考にしたが、主なものは次の2つ (大筋は 1 の通りだが、macOS 10.13 ではそのままでは通用しなくなった)。

1. 「OS XでGDBを使う（ためにコード署名をする）」 (2013/11/30)
2. mac OS 10.13(High Sierra) で gdb を使う

(2018/9/14) 上に書いたようにしてうまく動くMacと、そうでないMacがある。 違いの理由はわからない。

(2018/9/14) 1台だけ残っていた El Capitan の Mac に試しにインストール＆設定してみたら 無事に動作した。

(2018/9/17) 動かない Mac があると書いたけれど、remote login すると動かない、だった。 その Mac のキーボードから操作すれば使えた。 remote login した場合も

sudo gdb ファイル名

のように sudo をすれば動いた。

(2018/9/18) 学生の MacBook に上の手順でインストールしてみた。 OS が Sierra だったけれど無事に動作した。

gdb は久しぶりなのでコマンドがうろ覚えだ… (この5年ほぼ Mac オンリーだったので 5 年のブランク？)

とりあえず。

• 「はじめてのgdb」
• 「gcc+gdbによるプログラムのデバッグ 第1回 ステップ実行、 変数の操作、ブレークポイント」
• 「gcc+gdbによるプログラムのデバッグ 第2回 変数の監視、 バックトレース、その他のコマンド」
• gdbを初心者に教える最初のステップ
• “27.6.1 Running Debuggers Under Emacs: Starting GUD”

なかなか充実しているように感じた。 emacs の中で M-x gdb とするのが良いかも (ずっと以前に試したときよりも改善されている感じ)。

メモ

• コンパイルするとき -g オプションをつける。最適化は控えめに。
• ggdb 実行ファイル名 として起動する。
• run で実行開始。
  1文字の r でも良い。以下 run (r) と書くことにする。
  引数があるときは、run の後に指定する (例えば myprog arg1 two 3 → run arg1 two 3)
• quit (q) で終了
• next (n) で1ステップ進める。関数呼び出しのとき、関数の中には入らない。
• step (s) で1ステップ進める。関数呼び出しのとき、関数の中に入る。
• list (l) 10行ほどソースコードを表示する。
  一度表示すると “前に進んでしまう。”
• list 行番号
  list - とすると前の10行を表示する。
• break (b) 場所の指定     ブレークポイントの設定
  場所の指定としては、関数名, 行番号, ファイル名:行番号
  例えば break main, break 14, break test1.c:23 とか。
• break (b) 場所の指定 if 条件     条件が成り立つ時だけ止まる
• info breakpoints (i b) でブレークポイントを全て表示する。番号が見える。
• ブレークポイントを削除するには
  • delete 番号     指定した番号のブレークポイントを削除する
  • delete     全てのブレークポイントを削除する
  • clear 関数名
  • clear 行番号
  • clear ファイル名:行番号
  (clear, delete の後の数の解釈が違うのに注意。 delete は表から除くみたいな感じで、指定するのは番号。 clear は行番号。)
• 一時的に無効にしたり有効にもどしたりも出来る。
  disable 番号, enable 番号
• (ブレークポイントで止まったとき) continue (c) で続ける (次のブレークポイントまで走る)。
• watch (w) 変数名     変数を見張って、書き込まれたら止まる。
  ポインターを多用する C では必要だな。
• rwatch (w) 変数名     変数を見張って、読み出されたら止まる。
• print (p) 変数名     変数の値を表示する。
  print 式 (例えば p 2*i+3 とか)
  print *ポインタ変数名    というのもOK.
• display 変数名     変数の値をつねに表示する。
  扱い方はブレークポイントと同様
  info display (i di) で表示する変数の一覧を表示する。
  delete display 番号 (d d 番号) で表示をやめる。
  enable|disable display 番号
• set 変数名=値     変数に値を代入する。
  名前の衝突があると “Ambiguous set command” と言われる。 set variable 変数名=値 とする。 variable は va でも可。 世の中には print 変数名=値 としている人が多い。
• whatis 変数名     変数の型を表示する
• finish 関数の最後まで実行する
• until ループを抜けるまで実行する
• emacs の中で M-x gdb とするのが (ちょっと試して見たところすごく) 便利。
  (Mac に付属の emacs は古いし、 学生にそのために emacs をインストールさせるというのは変かなあ。)

ライブラリィのデバッグをどうするのかな…やってみたら普通に出来た。