Debugging Linux Systems with GDB and Strace (जीडीबी और स्ट्रेस के साथ लिनक्स सिस्टम डिबगिंग)

डिबगिंग सॉफ्टवेयर में त्रुटियों को खोजने और ठीक करने की प्रक्रिया है। डिबगिंग सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट का एक अनिवार्य हिस्सा है क्योंकि यह डेवलपर्स को उनके प्रोग्राम में बग्स को पहचानने और ठीक करने में मदद करता है। डिबगिंग एक चुनौतीपूर्ण कार्य हो सकता है, विशेष रूप से जटिल प्रणालियों में, लेकिन प्रक्रिया को आसान बनाने में सहायता के लिए कई उपकरण उपलब्ध हैं। लिनक्स सिस्टम डीबग करने के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले दो उपकरण जीडीबी और स्ट्रेस हैं।

जीडीबी, या जीएनयू डीबगर, सी, सी ++ और अन्य प्रोग्रामिंग भाषाओं को डीबग करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक शक्तिशाली कमांड-लाइन टूल है। GDB डेवलपर्स को रनिंग प्रोग्राम का निरीक्षण और हेरफेर करने की अनुमति देता है, जिसमें मेमोरी की जांच करना, ब्रेकप्वाइंट सेट करना और कोड लाइन-बाय-लाइन के माध्यम से आगे बढ़ना शामिल है। GDB विशेष रूप से जटिल, बहु-थ्रेडेड प्रोग्राम डीबग करने के लिए उपयोगी है।

दूसरी ओर, स्ट्रेस एक कमांड-लाइन टूल है जो एक प्रक्रिया द्वारा किए गए सिस्टम कॉल और सिग्नल का पता लगाता है। स्ट्रेस डेवलपर्स को यह देखने की अनुमति देता है कि कोई प्रोग्राम क्या कर रहा है, जिसमें यह शामिल है कि कौन सी सिस्टम कॉल कर रहा है और उन कॉलों को दिए गए तर्क। सिस्टम कॉल से संबंधित मुद्दों की पहचान करने के लिए स्ट्रेस विशेष रूप से उपयोगी है, जैसे फ़ाइल I/O या नेटवर्क संचार।

Debugging with GDB | जीडीबी के साथ डिबगिंग

जीडीबी एक कमांड-लाइन उपकरण है, और इसे आम तौर पर टेक्स्ट एडिटर या एकीकृत विकास पर्यावरण (आईडीई) के संयोजन के साथ प्रयोग किया जाता है। जीडीबी का उपयोग करते समय, डेवलपर्स अपने प्रोग्राम को सक्षम डिबगिंग प्रतीकों के साथ संकलित करके प्रारंभ करते हैं। यह आमतौर पर कंपाइलर को “-g” फ्लैग पास करके किया जा सकता है।

एक बार प्रोग्राम डिबगिंग प्रतीकों के साथ संकलित हो जाने के बाद, इसे जीडीबी के तहत चलाया जा सकता है। डिबग किए जाने वाले प्रोग्राम के नाम के बाद “gdb” कमांड चलाकर डेवलपर्स GDB शुरू करते हैं। एक बार जीडीबी चल रहा है, डेवलपर्स कार्यक्रम का निरीक्षण और हेरफेर करने के लिए विभिन्न प्रकार के आदेशों का उपयोग कर सकते हैं।

GDB के सबसे आम उपयोगों में से एक ब्रेकप्वाइंट सेट करना है। ब्रेकप्वाइंट डेवलपर्स को कोड में एक विशिष्ट बिंदु पर कार्यक्रम को रोकने की अनुमति देते हैं, जिससे उन्हें उस बिंदु पर कार्यक्रम की स्थिति का निरीक्षण करने की अनुमति मिलती है। ब्रेकपॉइंट सेट करने के लिए, डेवलपर्स “ब्रेक” कमांड का उपयोग करते हैं जिसके बाद फ़ंक्शन या लाइन नंबर का नाम होता है जहां वे प्रोग्राम को रोकना चाहते हैं।

एक बार ब्रेकप्वाइंट सेट हो जाने के बाद, डेवलपर्स जीडीबी के तहत प्रोग्राम चला सकते हैं। जब प्रोग्राम ब्रेकप्वाइंट पर पहुंचता है, तो यह बंद हो जाएगा, और डेवलपर्स “प्रिंट” या “इन्फो” जैसे कमांड का उपयोग करके इसकी स्थिति का निरीक्षण कर सकते हैं। डेवलपर्स “स्टेप” या “नेक्स्ट” कमांड का उपयोग करके प्रोग्राम लाइन-बाय-लाइन भी कर सकते हैं।

जीडीबी की एक अन्य उपयोगी विशेषता इसकी स्मृति का निरीक्षण करने की क्षमता है। डेवलपर्स एक चर या मेमोरी पते की सामग्री को प्रिंट करने के लिए “प्रिंट” कमांड का उपयोग कर सकते हैं। वे अधिक विस्तार से मेमोरी की जांच करने के लिए “x” कमांड का उपयोग कर सकते हैं, जैसे मेमोरी पतों की एक श्रृंखला को प्रिंट करके या किसी विशिष्ट मेमोरी लोकेशन की सामग्री की जांच करके।

Debugging with Strace | स्ट्रेस के साथ डिबगिंग

स्ट्रेस एक कमांड-लाइन टूल है जिसका उपयोग किसी प्रक्रिया द्वारा किए गए सिस्टम कॉल और सिग्नल का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। सिस्टम कॉल से संबंधित मुद्दों की पहचान करने के लिए स्ट्रेस विशेष रूप से उपयोगी है, जैसे फ़ाइल I/O या नेटवर्क संचार। स्ट्रेस का उपयोग करते समय, डेवलपर्स “स्ट्रेस” कमांड का उपयोग करके स्ट्रेस के तहत अपना प्रोग्राम चलाकर शुरू करते हैं।

एक बार प्रोग्राम स्ट्रेस के तहत चल रहा है, तो प्रोग्राम द्वारा किए गए सिस्टम कॉल का निरीक्षण करने के लिए डेवलपर्स विभिन्न कमांड का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, डेवलपर्स “-ई” विकल्प का उपयोग यह निर्दिष्ट करने के लिए कर सकते हैं कि वे किस सिस्टम कॉल को ट्रेस करना चाहते हैं। वे फ़ाइल निर्दिष्ट करने के लिए “-ओ” विकल्प का भी उपयोग कर सकते हैं जहां आउटपुट लिखा जाना चाहिए।

स्ट्रेस के सबसे आम उपयोगों में से एक फ़ाइल I/O संचालन का पता लगाना है। डेवलपर्स “-ई” विकल्प का उपयोग यह निर्दिष्ट करने के लिए कर सकते हैं कि वे केवल फ़ाइल-संबंधित सिस्टम कॉल का पता लगाना चाहते हैं, जैसे “ओपन”, “रीड”, या “राइट”। वे तब स्ट्रेस के तहत अपना प्रोग्राम चला सकते हैं और आउटपुट की जांच कर सकते हैं कि वास्तव में कौन सी फाइलें एक्सेस की जा रही हैं और उन्हें कैसे एक्सेस किया जा रहा है।

स्ट्रेस की एक अन्य उपयोगी विशेषता इसकी नेटवर्क संचार का पता लगाने की क्षमता है। डेवलपर्स “-ई” विकल्प का उपयोग यह निर्दिष्ट करने के लिए कर सकते हैं कि वे केवल नेटवर्क से संबंधित सिस्टम कॉल का पता लगाना चाहते हैं, जैसे “कनेक्ट”, “भेजें”, या “आरईवी”। वे तब स्ट्रेस के तहत अपना प्रोग्राम चला सकते हैं और आउटपुट की जांच कर सकते हैं कि वास्तव में कौन से नेटवर्क कनेक्शन बनाए जा रहे हैं और कौन सा डेटा भेजा और प्राप्त किया जा रहा है।

ट्रेसिंग सिस्टम कॉल के अलावा, सिग्नल का पता लगाने के लिए स्ट्रेस का भी उपयोग किया जा सकता है। किसी घटना की प्रक्रिया को सूचित करने के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा सिग्नल का उपयोग किया जाता है, जैसे उपयोगकर्ता बाधा या हार्डवेयर त्रुटि। डेवलपर्स स्ट्रेस का उपयोग संकेतों का पता लगाने और यह जांचने के लिए कर सकते हैं कि उनका कार्यक्रम उन्हें कैसे संभालता है।

स्ट्रेस का उपयोग करने की चुनौतियों में से एक यह है कि आउटपुट काफी शब्दाडंबरपूर्ण हो सकता है। सिस्टम कॉल और सिग्नल बहुत बार-बार हो सकते हैं, और आउटपुट जल्दी से भारी हो सकता है। आउटपुट को प्रबंधित करने में सहायता के लिए, स्ट्रेस आउटपुट को फ़िल्टर करने और स्वरूपित करने के लिए कई विकल्प प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, डेवलपर्स सिस्टम कॉल आंकड़ों का सारांश उत्पन्न करने के लिए “-c” विकल्प का उपयोग कर सकते हैं या किसी मौजूदा प्रक्रिया को संलग्न करने के लिए “-p” विकल्प का उपयोग कर सकते हैं।

Combining GDB and Strace | जीडीबी और स्ट्रेस का संयोजन

जबकि जीडीबी और स्ट्रेस दोनों अपने आप में शक्तिशाली उपकरण हैं, वे एक साथ उपयोग किए जाने पर और भी अधिक प्रभावी हो सकते हैं। ब्रेकप्वाइंट सेट करने और प्रोग्राम की स्थिति का निरीक्षण करने के लिए जीडीबी का उपयोग करके, डेवलपर्स कोड में विशिष्ट बिंदुओं की पहचान कर सकते हैं जहां वे स्ट्रेस का उपयोग करके सिस्टम कॉल की जांच करना चाहते हैं।

उदाहरण के लिए, एक डेवलपर नेटवर्क से संबंधित फ़ंक्शन में ब्रेकपॉइंट सेट करने के लिए जीडीबी का उपयोग कर सकता है और फिर उस फ़ंक्शन द्वारा किए गए सिस्टम कॉल का पता लगाने के लिए स्ट्रेस का उपयोग कर सकता है। यह डेवलपर को नेटवर्क संचार से संबंधित किसी भी समस्या की पहचान करने में मदद कर सकता है, जैसे गलत डेटा भेजा या प्राप्त किया जाना।

जीडीबी और स्ट्रेस को एक साथ उपयोग करने के अलावा, डेवलपर्स डिबगिंग में सहायता के लिए अन्य टूल्स का भी उपयोग कर सकते हैं, जैसे मेमोरी डिबगिंग के लिए वालग्रिंड या प्रदर्शन प्रोफाइलिंग के लिए परफ। इन उपकरणों के संयोजन का उपयोग करके, डेवलपर्स अपने प्रोग्राम के व्यवहार की अधिक संपूर्ण समझ प्राप्त कर सकते हैं और बग्स को अधिक प्रभावी ढंग से पहचान और ठीक कर सकते हैं।

निष्कर्ष

डिबगिंग सॉफ्टवेयर विकास का एक अनिवार्य हिस्सा है, और जीडीबी और स्ट्रेस लिनक्स सिस्टम को डीबग करने के लिए दो शक्तिशाली उपकरण हैं। GDB डेवलपर्स को चल रहे कार्यक्रमों का निरीक्षण और हेरफेर करने की अनुमति देता है, जबकि स्ट्रेस उन्हें एक प्रक्रिया द्वारा किए गए सिस्टम कॉल और सिग्नल का पता लगाने की अनुमति देता है।

इन उपकरणों का एक साथ उपयोग करके, डेवलपर्स अपने प्रोग्राम के व्यवहार की अधिक संपूर्ण समझ प्राप्त कर सकते हैं और बग्स को अधिक प्रभावी ढंग से पहचान और ठीक कर सकते हैं। जबकि डिबगिंग एक चुनौतीपूर्ण कार्य हो सकता है, GDB और स्ट्रेस जैसे शक्तिशाली टूल की उपलब्धता प्रक्रिया को आसान और अधिक प्रभावी बना सकती है।