C语言 是否可以在 gdb 中确定线程是在内核还是用户空间中执行(或阻塞)?

Question

请考虑以下程序。

#include <unistd.h>
int main(){
sleep(1000);
}

如果我们在此程序上运行strace，则长时间睡眠之前出现的最后一行如下。

nanosleep({1000, 0}, 

当程序处于睡眠状态时，代码正在操作系统内核内执行(可能被阻止(。

当我在gdb下运行程序时，如果我在睡眠中发送SIGINT，我可以收集有关主线程的各种信息，例如其backtrace和各种寄存器值。

gdb 中是否有一些表达式计算结果为true线程在再次在用户空间中执行代码之前必须越过syscall边界？

理想情况下，将有一个跨平台的解决方案，但特定于平台的解决方案也很有用。

澄清：我不关心线程是否实际执行;只关心它最近的程序计数器值是在内核代码还是用户代码中。

换句话说，gdb能告诉我们某个线程是否已经进入内核但尚未退出内核吗？

Answer 1

gdb 中是否有一些表达式计算结果为 true，如果 线程在执行代码之前必须跨越系统调用边界 又是用户空间？

您可以尝试使用catch syscall nanosleep，请参阅文档。

catch syscall nanosleep停止在 2 个事件上：一个在呼叫系统调用时，另一个在从系统调用返回时停止。您可以使用info breakpoints来查看此捕获点的命中次数。如果它是偶数，那么您应该在用户空间中。如果它很奇怪，那么你应该在内核空间中：

$ gdb -q a.out 
Reading symbols from a.out...done.
(gdb) catch syscall nanosleep 
Catchpoint 1 (syscall 'nanosleep' [35])
(gdb) i b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      syscall "nanosleep" 
(gdb) r
Starting program: /home/ks1322/a.out 
Missing separate debuginfos, use: dnf debuginfo-install glibc-2.27-8.fc28.x86_64
Catchpoint 1 (call to syscall nanosleep), 0x00007ffff7adeb54 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
(gdb) i b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      syscall "nanosleep" 
catchpoint already hit 1 time
(gdb) c
Continuing.
Catchpoint 1 (returned from syscall nanosleep), 0x00007ffff7adeb54 in nanosleep () from /lib64/libc.so.6
(gdb) i b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       catchpoint     keep y                      syscall "nanosleep" 
catchpoint already hit 2 times
(gdb) c
Continuing.
[Inferior 1 (process 19515) exited normally]