我，子牙老师，一个手写过操作系统、编程语言、Java虚拟机、docker、Ubuntu系统，玩透Windows内核、Linux内核的...硬核男人
最近一段时间一直在玩调试器，发现好多小伙伴对调试器感兴趣，那就写篇文章，带大家撸一个最简单的调试器，如何？
省流，如果你只想拿到代码自己看，去我个人简介，获取
本文会分享这些：
- gdb能调试Java、Python编写的程序吗？
- gdb能调试Go、Rust编写的程序吗？
- gdb能调试C、C++编写的程序的底层原理
- gdb调试器实现的根基术
- 动手写gdb调试器
以下，enjoy
关于调试器
调试器大家应该不陌生吧，只要程序出现问题，就会用上。然后就能看到类似这样的画面：程序在断点处停下来，给你显示当前线程的栈、让你能与调试器交互的命令行、查看内存的窗口，还给你展示局部变量的值
调试器我们常用的功能：打断点、放程序运行、单步步入、单步步过，查看内存、查看寄存器、多线程调试、远程调试...
那我问一个问题吧：gdb能调试Java程序吗？你先想想，我后面会给出答案
目前常用的编程语言，或者说未来有前途的，我觉得是这几个：汇编、C、C++、Java、Python、Go、Rust，不同类型的编程语言，调试器的实现思路是不一样的
为什么不一样呢？因为像C、C++、Go、Rust，它们编译是直接生成可以直接在OS上运行的可执行文件，可以用gdb调试。更准确说的话，如果编译生成的可执行文件是原生的CPU指令组成，就可以用gdb去调试。再更准确的说，gdb原生支持C、C++编写的程序，gdb对go、rust编写的程序的调试是有限的，所以调试go推荐用dlv，调试rust推荐用lldb
为什么gdb对go、rust的支持有限呢？ChatGPT的回答。Go、Rust我目前玩得不是很多，我只能贴个答案了
CPU指令，又叫机器码，长啥样呢？看图
为什么Java、Python不能用gdb调试呢？因为它们编译生成的不是CPU原生指令，而是特定虚拟机的字节码。比如Java程序的
这些字节码，gdb都不认识，更别谈调试了。那能不能让gdb支持呢？如果有人愿意去写这个代码，那肯定也是可以的。其实硬要说的话，gdb也能调试Java程序，但是是在Java虚拟机层面，因为Java虚拟机hotspot是用C++编写的
Java的调试器是我见过的编程语言里最多的！
总结说一下：gdb只能调试原生CPU指令的程序，天然支持调试C、C++编写的程序，对Go、Rust编写的程序的调试能力有限，go推荐用dlv，rust推荐用lldb。Java、Python编写的程序，编译生成的是特定虚拟机的字节码，gdb调试不了，需要用专门的调试器才能调试
动手前
倘若现在就让你动手写调试器，你是不是无从下手？所以咱们先来分析一下gdb调试器是如何写出来的。这就要说到一个核心函数ptrace
调试器的功能几乎都是借助这个函数实现的，比如：启动程序调试、attach程序调试、下断点、单步执行代码、读写内存、读写寄存器、调试多线程。能力都体现在第一个参数上
看完你是不是想，那gdb查看所有断点的命令list b，好像ptrace没有啊。对，是没有，因为断点的保存、查看，包括支持条件断点，都是调试器基于ptrace能够下断点这一单一能力拓展实现的。
可以这样说，调试器的诞生，ptrace能力占一半，剩下的一半就是调试器本身的能力。比如查看多线程info threads、切换线程执行thread tid、远程调试、串口调试，都是调试器自身的能力！
怎么样？是不是你的好奇心已经生根了？那咱们就开干吧！
动手
本篇文章的代码，可以去我个人简介，获取
来个简单代码，用我写的调试器去调试它
看运行效果吧
先不看代码，先从这个运行效果中把规律提炼出来。有了规律你就大概知道代码怎么写了，再去看代码，一下就通了！
首先能看出来，启动了两个进程。那你猜一下：哪个是调试进程？哪个是test进程？上图，看你猜的对不对
父进程是调试进程，子进程是被调试进程，所以这个代码大概长这样子
接着看：调试进程（父进程），收到了被调试进程（子进程）发来的5号信号，父进程就停下来了，这里的停，就是你实现命令行让运行控制调试进程的关键
5号信号是什么呢？
什么情况Linux会产生SIGTRAP信号呢？
这里应该是断点指令触发！你是否很奇怪：调试器刚刚把程序启动起来，我们都还没下断点，它就断下来了，这个默认断点在哪呢？等下说
父进程能收到子进程的信号，一定是调用了wait函数，所以debugger_core中的代码大概长这样
这，就是gdb调试器的骨架！是gdb调试器的地基！你使用的gdb调试器的一切强大的功能，都是在这个地基上慢慢盖起来的！
怎么盖？你可以自己找资料学习，也可以学习我的课程《从零手写gdb调试器》。学完这门课程，你不仅对调试器的一切了如指掌：断点的底层、软件断点与硬件断点的控制、读写内存、读写调试器、控制程序运行、调试多线程、远程调试、串口调试、C语言源码级调试......你还能写出一个自己百分百可控的调试器，你还能写出gdb都没有的功能：借助Linux内核驱动窥探Linux内核内部，真正意义上的全能调试器！
第一个断点在哪？
要想知道第一个断点在哪，我们需要一些信息，比如断下来处的内存地址
这个地址在哪呢？查看进程的内存空间，看到了！
这个功能gdb没有，但是我在玩底层的过程中发现很常用，于是我就加到我自己写的调试器中了。所以我认为，每个玩底层的人，拥有一个自己百分百可控的调试器，是一件非常重要的事情！能大大提高你的学习效率及工作效率！
第一个断点在动态链接器ld.so的入口函数处，是gdb自己下的。你是不是想问：为什么在这个地方下断点？我也想问，感觉答案跟没说一样
反正知道第一个断点在ld.so中就行了，至于为什么要在这里下断点，知不知道答案也不重要了！
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