3장. 애플리케이션 디버깅


애플리케이션 디버깅은 매우 광범위한 주제입니다. 이 부분에서는 개발자에게 여러 상황에서 디버깅을 위한 가장 일반적인 기술을 제공합니다.

3.1. 디버깅 정보를 사용하여 디버깅 활성화

애플리케이션 및 라이브러리를 디버깅하려면 디버깅 정보가 필요합니다. 다음 섹션에서는 이 정보를 가져오는 방법을 설명합니다.

3.1.1. 디버깅 정보

실행 가능한 코드를 디버깅하는 동안 두 가지 유형의 정보를 사용하여 툴을 허용하고 이 툴을 확장하여 바이너리 코드를 이해할 수 있습니다.

  • 소스 코드 텍스트
  • 소스 코드 텍스트가 바이너리 코드와 어떻게 관련되어 있는지에 대한 설명

이러한 정보를 디버깅 정보라고 합니다.

Red Hat Enterprise Linux는 실행 바이너리, 공유 라이브러리 또는 debuginfo 파일에 ELF 형식을 사용합니다. 이러한 ELF 파일 내에서 DWARF 형식은 디버그 정보를 보관하는 데 사용됩니다.

ELF 파일에 저장된 DWARF 정보를 표시하려면 readelf -w file 명령을 실행합니다.

중요

STABS는 더 오래되고 성능이 낮은 형식이며 경우에 따라 UNIX에서 사용됩니다. Red Hat은 사용하지 않는 것이 좋습니다. GCC 및 GDB는 최상의 노력으로만 STABS 생산 및 소비를 제공합니다. Valgrind 및 elfutils 와 같은 다른 툴은 STABS에서 작동하지 않습니다.

3.1.2. GCC를 사용하여 C 및 C++ 애플리케이션 디버깅 활성화

컴파일러는 바이너리를 작게 유지하기 위해 기본적으로 디버그 정보를 생략합니다. C 및 C++ 애플리케이션을 디버깅할 수 있도록 하려면 컴파일러에 디버깅 데이터를 생성하도록 명시적으로 지시해야 합니다.

프로세스

  • C 또는 C++ 애플리케이션을 GCC로 컴파일하고 연결할 때 디버깅 정보를 생성하려면 컴파일 명령에 -g 옵션을 추가합니다.

    $ gcc ... -g ...

    이 옵션은 GCC에 출력 바이너리에 디버그 정보를 포함하도록 지시합니다. -g 옵션 및 추가 디버깅 옵션에 대한 자세한 내용은 GCC 매뉴얼 페이지를 참조하십시오.

  • 디버그 정보에 매크로 정의를 포함하려면 -g 대신 -g 3 옵션을 사용합니다.

    $ gcc ... -g3 ...
  • 디버그 옵션이 실행 코드에 영향을 미치지 않는지 테스트하려면 -fcompare-debug GCC 옵션을 사용합니다. 이 옵션은 다음과 같습니다.

    • 디버그 정보를 사용하여 한 번 코드를 두 번 컴파일합니다.
    • 생성된 바이너리 파일 비교
    • 두 바이너리가 동일한 경우 테스트를 통과합니다.

      이 테스트에서는 디버깅 옵션이 코드에 숨겨진 버그를 도입하지 않도록 합니다. -fcompare-debug 를 사용하면 컴파일 시간이 크게 증가합니다. 자세한 내용은 GCC 매뉴얼 페이지를 참조하십시오.

      중요

      컴파일러 및 링커 최적화는 다음을 통해 디버깅을 어렵게 만들 수 있습니다. * 사용되지 않는 것으로 표시되는 변수 제거 * 루프 병합 * 작업 병합 * 소스 코드와 실행 코드 간의 관계 변경

      디버깅 환경을 개선하려면 -Og 옵션을 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 최적화 수준을 변경하면 실행 코드 동작을 변경하고 잠재적으로 버그를 숨길 수 있습니다.

3.1.3. debuginfo 및 debugsource 패키지

debuginfodebugsource 패키지에는 프로그램 및 라이브러리의 디버깅 정보 및 디버그 소스 코드가 포함되어 있습니다. Red Hat Enterprise Linux 리포지토리의 패키지에 설치된 애플리케이션 및 라이브러리의 경우 추가 채널에서 별도의 debuginfodebugsource 패키지를 얻을 수 있습니다.

디버깅 정보 패키지 유형
debuginfo 패키지: debuginfo 패키지는 바이너리 코드 기능에 대해 사람이 읽을 수 있는 이름을 제공하는 데 필요한 디버깅 정보를 제공합니다. 이러한 패키지에는 DWARF 디버깅 정보가 포함된 .debug 파일이 포함되어 있습니다. 이러한 파일은 /usr/lib/debug 디렉토리에 설치됩니다.

Debugsource 패키지: debugsource 패키지에는 바이너리 코드를 컴파일하는 데 사용되는 소스 파일이 포함되어 있습니다. debuginfodebugsource 패키지가 모두 설치되어 있으면 GDB 또는 LLDB와 같은 디버거는 바이너리 코드의 실행을 소스 코드와 연결할 수 있습니다. 소스 코드 파일은 /usr/src/debug 디렉터리에 설치됩니다.

코드를 디버깅하려면 디버깅 정보가 필요합니다. 패키지에서 설치된 코드의 경우 GNU Debugger(GDB)는 누락된 디버그 정보를 자동으로 인식하고 패키지 이름을 해결하며 패키지를 가져오는 방법에 대한 구체적인 조언을 제공합니다.

사전 요구 사항

프로세스

  1. 디버그하려는 애플리케이션 또는 라이브러리에 연결된 GDB를 시작합니다. GDB는 누락된 디버깅 정보를 자동으로 인식하고 실행할 명령을 제안합니다.

    $ gdb -q /bin/ls
    Reading symbols from /bin/ls...Reading symbols from .gnu_debugdata for /usr/bin/ls...(no debugging symbols found)...done.
    (no debugging symbols found)...done.
    Missing separate debuginfos, use: dnf debuginfo-install coreutils-9.5-6.el10.x86_64
    (gdb)
  2. GDB를 종료합니다. q 를 입력하고 Enter 를 사용하여 확인합니다.

    (gdb) q
  3. GDB에서 제안한 명령을 실행하여 필요한 debuginfo 패키지를 설치합니다.

    # dnf debuginfo-install coreutils-9.5-6.el10.x86_64

    dnf 패키지 관리 도구는 변경 사항에 대한 요약을 제공하고 확인을 요청하면 필요한 모든 파일을 확인, 다운로드 및 설치합니다.

  4. GDB가 debuginfo 패키지를 제안할 수 없는 경우 에 설명된 절차를 따르십시오.

3.1.5. 애플리케이션 또는 라이브러리의 debuginfo 패키지 수동 가져오기

실행 파일을 찾은 다음 설치하는 패키지를 찾아 설치해야 하는 debuginfo 패키지를 수동으로 확인할 수 있습니다.

참고

GDB를 사용하여 설치 패키지를 확인합니다. GDB가 설치할 패키지를 제안할 수 없는 경우에만 이 수동 절차를 사용하십시오.

사전 요구 사항

프로세스

  1. 애플리케이션 또는 라이브러리의 실행 파일을 찾습니다.

    1. 애플리케이션 파일을 찾으려면 다음 명령을 사용합니다.

      $ which less
      /usr/bin/less
    2. locate 명령을 사용하여 라이브러리 파일을 찾습니다.

      $ locate libz | grep so
      /usr/lib64/libz.so.1
      /usr/lib64/libz.so.1.2.11

      원래 디버깅에 오류 메시지가 포함된 경우 라이브러리의 파일 이름에 오류 메시지에 언급된 것과 동일한 추가 번호가 있는 결과를 선택합니다. 확실하지 않은 경우 라이브러리 파일 이름에 추가 번호가 포함되지 않은 결과를 사용하여 나머지 절차를 따르십시오.

      참고

      locate 명령은 mlocate 패키지에서 제공합니다. 이를 설치하고 사용하려면 다음을 수행합니다.

      # dnf install mlocate
      1. 데이터베이스를 업데이트합니다.

        # updatedb
  2. 파일을 제공한 패키지의 이름과 버전을 검색합니다.

    $ rpm -qf /usr/lib64/libz.so.1.3.1.zlib-ng
    zlib-ng-compat-2.2.3-1.el10.x86_64

    출력은 다음과 같이 이름:epoch-버전.릴리스.아키텍처 형식으로 설치된 패키지에 대한 세부 정보를 제공합니다.

    중요

    이 단계에서 결과가 생성되지 않으면 바이너리 파일을 제공한 패키지를 확인할 수 없습니다. 몇 가지 가능한 사례가 있습니다.

    • 파일은 현재 구성의 패키지 관리 도구에서 알 수 없는 패키지에서 설치됩니다.
    • 파일은 로컬로 다운로드되고 수동으로 설치된 패키지에서 설치됩니다. 이 경우 적절한 debuginfo 패키지를 자동으로 확인할 수 없습니다.
    • 패키지 관리 툴이 잘못 구성되어 있습니다.
    • 파일이 어떤 패키지에서도 설치되지 않았습니다. 이러한 경우 해당 debuginfo 패키지가 없습니다.

    추가 단계는 이 단계에 따라 달라지므로 이 상황을 해결하거나 이 절차를 중지해야 합니다. 정확한 문제 해결 단계를 설명하는 것은 이 절차의 범위를 벗어납니다.

  3. dnf debuginfo -install 유틸리티를 사용하여 debuginfo 패키지를 설치합니다. 명령에서 패키지 이름 및 이전 단계에서 확인한 기타 세부 정보를 사용합니다.

    # dnf debuginfo-install zlib-ng-compat-2.2.3-1.el10.x86_64
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