Fix display of before- and after-strings at invisible text
[emacs.git] / etc / DEBUG
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1 Debugging GNU Emacs
3 Copyright (C) 1985, 2000-2017 Free Software Foundation, Inc.
4 See the end of the file for license conditions.
6 ** Preliminaries
8 This section can be skipped if you are already familiar with building
9 Emacs with debug info, configuring and starting GDB, and simple GDB
10 debugging techniques.
12 *** Configuring Emacs for debugging
14 It is best to configure and build Emacs with special options that will
15 make the debugging easier.  Here's the configure-time options we
16 recommend (they are in addition to any other options you might need,
17 such as --prefix):
19   CFLAGS='-O0 -g3' ./configure --enable-checking='yes,glyphs' --enable-check-lisp-object-type
21 The CFLAGS value is important: debugging optimized code can be very
22 hard.  (If the problem only happens with optimized code, you may need
23 to enable optimizations.  If that happens, try using -Og first,
24 instead of -O2, as the former will disable some optimizations that
25 make debugging some code exceptionally hard.)
27 Modern versions of GCC support more elaborate debug info that is
28 available by just using the -g3 compiler switch.  Try using -gdwarf-4
29 in addition to -g3, and if that fails, try -gdwarf-3.  This is
30 especially important if you have to debug optimized code.  More info
31 about this is available below; search for "analyze failed assertions".
33 The 2 --enable-* switches are optional.  They don't have any effect on
34 debugging with GDB, but will compile additional code that might catch
35 the problem you are debugging much earlier, in the form of assertion
36 violation.  The --enable-checking option also enables additional
37 functionality useful for debugging display problems; see more about
38 this below under "Debugging Emacs redisplay problems".
40 Emacs needs not be installed to be debugged, you can debug the binary
41 created in the 'src' directory.
43 *** Configuring GDB
45 When you debug Emacs with GDB, you should start GDB in the directory
46 where the Emacs executable was made (the 'src' directory in the Emacs
47 source tree).  That directory has a .gdbinit file that defines various
48 "user-defined" commands for debugging Emacs.  (These commands are
49 described below under "Examining Lisp object values" and "Debugging
50 Emacs Redisplay problems".)
52 Starting the debugger from Emacs, via the "M-x gdb" command (described
53 below), when the current buffer visits one of the Emacs C source files
54 will automatically start GDB in the 'src' directory.
56 Some GDB versions by default do not automatically load .gdbinit files
57 in the directory where you invoke GDB.  With those versions of GDB,
58 you will see a warning when GDB starts, like this:
60   warning: File ".../src/.gdbinit" auto-loading has been declined by your `auto-load safe-path' set to "$debugdir:$datadir/auto-load".
62 The simplest way to fix this is to add the following line to your
63 ~/.gdbinit file:
65   add-auto-load-safe-path /path/to/emacs/src/.gdbinit
67 There are other ways to overcome that difficulty, they are all
68 described in the node "Auto-loading safe path" in the GDB user manual.
69 If nothing else helps, type "source /path/to/.gdbinit RET" at the GDB
70 prompt, to unconditionally load the GDB init file.
72 *** Use the Emacs GDB UI front-end
74 We recommend using the GUI front-end for GDB provided by Emacs.  With
75 it, you can start GDB by typing "M-x gdb RET".  This will suggest the
76 file name of the default binary to debug; if the suggested default is
77 not the Emacs binary you want to debug, change the file name as
78 needed.  Alternatively, if you want to attach the debugger to an
79 already running Emacs process, change the GDB command shown in the
80 minibuffer to say this:
82    gdb -i=mi -p PID
84 where PID is the numerical process ID of the running Emacs process,
85 displayed by system utilities such as 'top' or 'ps' on Posix hosts and
86 Task Manager on MS-Windows.
88 Once the debugger starts, open the additional windows provided by the
89 GDB UI, by typing "M-x gdb-many-windows RET".  (Alternatively, click
90 Gud->GDB-MI->Display Other Windows" from the menu bar.)  At this
91 point, make your frame large enough (or full-screen) such that the
92 windows you just opened have enough space to show the content without
93 horizontal scrolling.
95 You can later restore your window configuration with the companion
96 command "M-x gdb-restore-windows RET", or by deselecting "Display
97 Other Windows" from the menu bar.
99 *** Setting initial breakpoints
101 Before you let Emacs run, you should now set breakpoints in the code
102 which you want to debug, so that Emacs stops there and lets GDB take
103 control.  If the code which you want to debug is executed under some
104 rare conditions, or only when a certain Emacs command is manually
105 invoked, then just set your breakpoint there, let Emacs run, and
106 trigger the breakpoint by invoking that command or reproducing those
107 rare conditions.
109 If you are less lucky, and the code in question is run very
110 frequently, you will have to find some way of avoiding triggering your
111 breakpoint when the conditions for the buggy behavior did not yet
112 happen.  There's no single recipe for this, you will have to be
113 creative and study the code to see what's appropriate.  Some useful
114 tricks for that:
116   . Make your breakpoint conditional on certain buffer or string
117     position.  For example:
119       (gdb) break foo.c:1234 if PT >= 9876
121   . Set a break point in some rarely called function, then create the
122     conditions for the bug, call that rare function, and when GDB gets
123     control, set the breakpoint in the buggy code, knowing that it
124     will now be called when the bug happens.
126   . If the bug manifests itself as an error message, set a breakpoint
127     in Fsignal, and when it breaks, look at the backtrace to see what
128     triggers the error.
130 Some additional techniques are described below under "Getting control
131 to the debugger".
133 You are now ready to start your debugging session.
135 If you are starting a new Emacs session, type "run", followed by any
136 command-line arguments (e.g., "-Q") into the *gud-emacs* buffer and
137 press RET.
139 If you attached the debugger to a running Emacs, type "continue" into
140 the *gud-emacs* buffer and press RET.
142 Many variables you will encounter while debugging are Lisp objects.
143 These are displayed as integer values (or structures, if you used the
144 "--enable-check-lisp-object-type" option at configure time) that are
145 hard to interpret, especially if they represent long lists.  You can
146 use the 'pp' command to display them in their Lisp form.  That command
147 displays its output on the standard error stream, which you
148 can redirect to a file using "M-x redirect-debugging-output".
149 This means that if you attach GDB to a running Emacs that was invoked
150 from a desktop icon, chances are you will not see the output at all,
151 or it will wind up in an obscure place (check the documentation of
152 your desktop environment).
154 Additional information about displaying Lisp objects can be found
155 under "Examining Lisp object values" below.
157 The rest of this document describes specific useful techniques for
158 debugging Emacs; we suggest reading it in its entirety the first time
159 you are about to debug Emacs, then look up your specific issues
160 whenever you need.
162 Good luck!
164 ** When you are trying to analyze failed assertions or backtraces, it
165 is essential to compile Emacs with flags suitable for debugging.
166 With GCC 4.8 or later, you can invoke 'make' with CFLAGS="-Og -g3".
167 With older GCC or non-GCC compilers, you can use CFLAGS="-O0 -g3".
168 With GCC and higher optimization levels such as -O2, the
169 -fno-omit-frame-pointer and -fno-crossjumping options are often
170 essential.  The latter prevents GCC from using the same abort call for
171 all assertions in a given function, rendering the stack backtrace
172 useless for identifying the specific failed assertion.
173 Some versions of GCC support recent versions of the DWARF standard for
174 debugging info, but default to older versions; for example, they could
175 support -gdwarf-4 compiler option (for DWARF v4), but default to
176 version 2 of the DWARF standard.  For best results in debugging
177 abilities, find out the highest version of DWARF your GCC can support,
178 and use the corresponding -gdwarf-N switch instead of just -g (you
179 will still need -g3, as in "-gdwarf-4 -g3").
181 ** It is a good idea to run Emacs under GDB (or some other suitable
182 debugger) *all the time*.  Then, when Emacs crashes, you will be able
183 to debug the live process, not just a core dump.  (This is especially
184 important on systems which don't support core files, and instead print
185 just the registers and some stack addresses.)
187 ** If Emacs hangs, or seems to be stuck in some infinite loop, typing
188 "kill -TSTP PID", where PID is the Emacs process ID, will cause GDB to
189 kick in, provided that you run under GDB.
191 ** Getting control to the debugger
193 Setting a breakpoint in a strategic place, after loading Emacs into
194 the debugger, but before running it, is the most efficient way of
195 making sure control will be returned to the debugger when you need
196 that.
198 'Fsignal' is a very useful place to put a breakpoint in.  All Lisp
199 errors go through there.  If you are only interested in errors that
200 would fire the Lisp debugger, breaking at 'maybe_call_debugger' is
201 useful.
203 Another technique for get control to the debugger is to put a
204 breakpoint in some rarely used function.  One such convenient function
205 is Fredraw_display, which you can invoke at will interactively with
206 "M-x redraw-display RET".
208 It is also useful to have a guaranteed way to return to the debugger
209 at any arbitrary time.  When using X, this is easy: type C-z at the
210 window where you are interacting with GDB, and it will stop Emacs just
211 as it would stop any ordinary program.  (This doesn't work if GDB was
212 attached to a running Emacs process; in that case, you will need to
213 type C-z to the shell window from which Emacs was started, or use the
214 "kill -TSTP" method described below.)
216 When Emacs is displaying on a text terminal, things are not so easy,
217 so we describe the various alternatives below (however, those of them
218 that use signals only work on Posix systems).
220 The src/.gdbinit file in the Emacs distribution arranges for SIGINT
221 (C-g in Emacs on a text-mode frame) to be passed to Emacs and not give
222 control back to GDB.  On modern systems, you can override that with
223 this command:
225    handle SIGINT stop nopass
227 After this 'handle' command, SIGINT will return control to GDB.  If
228 you want the C-g to cause a quit within Emacs as well, omit the 'nopass'.
229 See the GDB manual for more details about signal handling and the
230 'handle' command.
232 A technique that can work when 'handle SIGINT' does not is to store
233 the code for some character into the variable stop_character.  Thus,
235     set stop_character = 29
237 makes Control-] (decimal code 29) the stop character.
238 Typing Control-] will cause immediate stop.  You cannot
239 use the set command until the inferior process has been started, so
240 start Emacs with the 'start' command, to get an opportunity to do the
241 above 'set' command.
243 On a Posix host, you can also send a signal using the 'kill' command
244 from a shell prompt, like this:
246    kill -TSTP Emacs-PID
248 where Emacs-PID is the process ID of Emacs being debugged.  Other
249 useful signals to send are SIGUSR1 and SIGUSR2; see "Error Debugging"
250 in the ELisp manual for how to use those.
252 When Emacs is displaying on a text terminal, it is useful to have a
253 separate terminal for the debug session.  This can be done by starting
254 Emacs as usual, then attaching to it from gdb with the 'attach'
255 command which is explained in the node "Attach" of the GDB manual.
257 On MS-Windows, you can alternatively start Emacs from its own separate
258 console by setting the new-console option before running Emacs under
259 GDB:
261   (gdb) set new-console 1
262   (gdb) run
264 If you do this, then typing C-c or C-BREAK into the console window
265 through which you interact with GDB will stop Emacs and return control
266 to the debugger, no matter if Emacs displays GUI or text-mode frames.
267 This is the only reliable alternative on MS-Windows to get control to
268 the debugger, besides setting breakpoints in advance.
270 ** Examining Lisp object values.
272 When you have a live process to debug, and it has not encountered a
273 fatal error, you can use the GDB command 'pr'.  First print the value
274 in the ordinary way, with the 'p' command.  Then type 'pr' with no
275 arguments.  This calls a subroutine which uses the Lisp printer.
277 You can also use 'pp value' to print the emacs value directly.
279 To see the current value of a Lisp Variable, use 'pv variable'.
281 These commands send their output to stderr; if that is closed or
282 redirected to some file you don't know, you won't see their output.
283 This is particularly so for Emacs invoked on MS-Windows from the
284 desktop shortcut.  You can use the command 'redirect-debugging-output'
285 to redirect stderr to a file.
287 Note: It is not a good idea to try 'pr', 'pp', or 'pv' if you know that Emacs
288 is in deep trouble: its stack smashed (e.g., if it encountered SIGSEGV
289 due to stack overflow), or crucial data structures, such as 'obarray',
290 corrupted, etc.  In such cases, the Emacs subroutine called by 'pr'
291 might make more damage, like overwrite some data that is important for
292 debugging the original problem.
294 Also, on some systems it is impossible to use 'pr' if you stopped
295 Emacs while it was inside 'select'.  This is in fact what happens if
296 you stop Emacs while it is waiting.  In such a situation, don't try to
297 use 'pr'.  Instead, use 's' to step out of the system call.  Then
298 Emacs will be between instructions and capable of handling 'pr'.
300 If you can't use 'pr' command, for whatever reason, you can use the
301 'xpr' command to print out the data type and value of the last data
302 value, For example:
304     p it->object
305     xpr
307 You may also analyze data values using lower-level commands.  Use the
308 'xtype' command to print out the data type of the last data value.
309 Once you know the data type, use the command that corresponds to that
310 type.  Here are these commands:
312     xint xptr xwindow xmarker xoverlay xmiscfree xintfwd xboolfwd xobjfwd
313     xbufobjfwd xkbobjfwd xbuflocal xbuffer xsymbol xstring xvector xframe
314     xwinconfig xcompiled xcons xcar xcdr xsubr xprocess xfloat xscrollbar
315     xchartable xsubchartable xboolvector xhashtable xlist xcoding
316     xcharset xfontset xfont
318 Each one of them applies to a certain type or class of types.
319 (Some of these types are not visible in Lisp, because they exist only
320 internally.)
322 Each x... command prints some information about the value, and
323 produces a GDB value (subsequently available in $) through which you
324 can get at the rest of the contents.
326 In general, most of the rest of the contents will be additional Lisp
327 objects which you can examine in turn with the x... commands.
329 Even with a live process, these x...  commands are useful for
330 examining the fields in a buffer, window, process, frame or marker.
331 Here's an example using concepts explained in the node "Value History"
332 of the GDB manual to print values associated with the variable
333 called frame.  First, use these commands:
335   cd src
336   gdb emacs
337   b set_frame_buffer_list
338   r -q
340 Then Emacs hits the breakpoint:
342   (gdb) p frame
343   $1 = 139854428
344   (gdb) xpr
345   Lisp_Vectorlike
346   PVEC_FRAME
347   $2 = (struct frame *) 0x8560258
348   "emacs@localhost"
349   (gdb) p *$
350   $3 = {
351     size = 1073742931,
352     next = 0x85dfe58,
353     name = 140615219,
354     [...]
355   }
357 Now we can use 'pp' to print the frame parameters:
359   (gdb) pp $->param_alist
360   ((background-mode . light) (display-type . color) [...])
362 The Emacs C code heavily uses macros defined in lisp.h.  So suppose
363 we want the address of the l-value expression near the bottom of
364 'add_command_key' from keyboard.c:
366   XVECTOR (this_command_keys)->contents[this_command_key_count++] = key;
368 XVECTOR is a macro, so GDB only knows about it if Emacs has been compiled with
369 preprocessor macro information.  GCC provides this if you specify the options
370 '-gdwarf-N' (where N is 2 or higher) and '-g3'.  In this case, GDB can
371 evaluate expressions like "p XVECTOR (this_command_keys)".
373 When this information isn't available, you can use the xvector command in GDB
374 to get the same result.  Here is how:
376   (gdb) p this_command_keys
377   $1 = 1078005760
378   (gdb) xvector
379   $2 = (struct Lisp_Vector *) 0x411000
380   0
381   (gdb) p $->contents[this_command_key_count]
382   $3 = 1077872640
383   (gdb) p &$
384   $4 = (int *) 0x411008
386 Here's a related example of macros and the GDB 'define' command.
387 There are many Lisp vectors such as 'recent_keys', which contains the
388 last 300 keystrokes.  We can print this Lisp vector
390   p recent_keys
391   pr
393 But this may be inconvenient, since 'recent_keys' is much more verbose
394 than 'C-h l'.  We might want to print only the last 10 elements of
395 this vector.  'recent_keys' is updated in keyboard.c by the command
397   XVECTOR (recent_keys)->contents[recent_keys_index] = c;
399 So we define a GDB command 'xvector-elts', so the last 10 keystrokes
400 are printed by
402   xvector-elts recent_keys recent_keys_index 10
404 where you can define xvector-elts as follows:
406   define xvector-elts
407   set $i = 0
408   p $arg0
409   xvector
410   set $foo = $
411   while $i < $arg2
412   p $foo->contents[$arg1-($i++)]
413   pr
414   end
415   document xvector-elts
416   Prints a range of elements of a Lisp vector.
417   xvector-elts  v n i
418   prints 'i' elements of the vector 'v' ending at the index 'n'.
419   end
421 ** Getting Lisp-level backtrace information within GDB
423 The most convenient way is to use the 'xbacktrace' command.  This
424 shows the names of the Lisp functions that are currently active.
426 If that doesn't work (e.g., because the 'backtrace_list' structure is
427 corrupted), type "bt" at the GDB prompt, to produce the C-level
428 backtrace, and look for stack frames that call Ffuncall.  Select them
429 one by one in GDB, by typing "up N", where N is the appropriate number
430 of frames to go up, and in each frame that calls Ffuncall type this:
432    p *args
433    pr
435 This will print the name of the Lisp function called by that level
436 of function calling.
438 By printing the remaining elements of args, you can see the argument
439 values.  Here's how to print the first argument:
441    p args[1]
442    pr
444 If you do not have a live process, you can use xtype and the other
445 x...  commands such as xsymbol to get such information, albeit less
446 conveniently.  For example:
448    p *args
449    xtype
451 and, assuming that "xtype" says that args[0] is a symbol:
453    xsymbol
455 ** Debugging Emacs redisplay problems
457 If you configured Emacs with --enable-checking='glyphs', you can use redisplay
458 tracing facilities from a running Emacs session.
460 The command "M-x trace-redisplay RET" will produce a trace of what redisplay
461 does on the standard error stream.  This is very useful for understanding the
462 code paths taken by the display engine under various conditions, especially if
463 some redisplay optimizations produce wrong results.  (You know that redisplay
464 optimizations might be involved if "M-x redraw-display RET", or even just
465 typing "M-x", causes Emacs to correct the bad display.)  Since the cursor
466 blinking feature triggers periodic redisplay cycles, we recommend disabling
467 'blink-cursor-mode' before invoking 'trace-redisplay', so that you have less
468 clutter in the trace.  You can also have up to 30 last trace messages dumped to
469 standard error by invoking the 'dump-redisplay-history' command.
471 To find the code paths which were taken by the display engine, search xdisp.c
472 for the trace messages you see.
474 The command 'dump-glyph-matrix' is useful for producing on standard error
475 stream a full dump of the selected window's glyph matrix.  See the function's
476 doc string for more details.  If you are debugging redisplay issues in
477 text-mode frames, you may find the command 'dump-frame-glyph-matrix' useful.
479 Other commands useful for debugging redisplay are 'dump-glyph-row' and
480 'dump-tool-bar-row'.
482 If you run Emacs under GDB, you can print the contents of any glyph matrix by
483 just calling that function with the matrix as its argument.  For example, the
484 following command will print the contents of the current matrix of the window
485 whose pointer is in 'w':
487   (gdb) p dump_glyph_matrix (w->current_matrix, 2)
489 (The second argument 2 tells dump_glyph_matrix to print the glyphs in
490 a long form.)
492 The Emacs display code includes special debugging code, but it is normally
493 disabled.  Configuring Emacs with --enable-checking='yes,glyphs' enables it.
495 Building Emacs like that activates many assertions which scrutinize
496 display code operation more than Emacs does normally.  (To see the
497 code which tests these assertions, look for calls to the 'eassert'
498 macros.)  Any assertion that is reported to fail should be investigated.
500 When you debug display problems running emacs under X, you can use
501 the 'ff' command to flush all pending display updates to the screen.
503 The src/.gdbinit file defines many useful commands for dumping redisplay
504 related data structures in a terse and user-friendly format:
506  'ppt' prints value of PT, narrowing, and gap in current buffer.
507  'pit' dumps the current display iterator 'it'.
508  'pwin' dumps the current window 'win'.
509  'prow' dumps the current glyph_row 'row'.
510  'pg' dumps the current glyph 'glyph'.
511  'pgi' dumps the next glyph.
512  'pgrow' dumps all glyphs in current glyph_row 'row'.
513  'pcursor' dumps current output_cursor.
515 The above commands also exist in a version with an 'x' suffix which takes an
516 object of the relevant type as argument.  For example, 'pgrowx' dumps all
517 glyphs in its argument, which must be of type 'struct glyph_row'.
519 Since redisplay is performed by Emacs very frequently, you need to place your
520 breakpoints cleverly to avoid hitting them all the time, when the issue you are
521 debugging did not (yet) happen.  Here are some useful techniques for that:
523  . Put a breakpoint at 'Fredraw_display' before running Emacs.  Then do
524    whatever is required to reproduce the bad display, and invoke "M-x
525    redraw-display".  The debugger will kick in, and you can set or enable
526    breakpoints in strategic places, knowing that the bad display will be
527    redrawn from scratch.
529  . For debugging incorrect cursor position, a good place to put a breakpoint is
530    in 'set_cursor_from_row'.  The first time this function is called as part of
531    'redraw-display', Emacs is redrawing the minibuffer window, which is usually
532    not what you want; type "continue" to get to the call you want.  In general,
533    always make sure 'set_cursor_from_row' is called for the right window and
534    buffer by examining the value of w->contents: it should be the buffer whose
535    display you are debugging.
537  . 'set_cursor_from_row' is also a good place to look at the contents of a
538    screen line (a.k.a. "glyph row"), by means of the 'pgrow' GDB command.  Of
539    course, you need first to make sure the cursor is on the screen line which
540    you want to investigate.  If you have set a breakpoint in 'Fredraw_display',
541    as advised above, move cursor to that line before invoking 'redraw-display'.
543  . If the problem happens only at some specific buffer position or for some
544    specific rarely-used character, you can make your breakpoints conditional on
545    those values.  The display engine maintains the buffer and string position
546    it is processing in the it->current member; for example, the buffer
547    character position is in it->current.pos.charpos.  Most redisplay functions
548    accept a pointer to a 'struct it' object as their argument, so you can make
549    conditional breakpoints in those functions, like this:
551     (gdb) break x_produce_glyphs if it->current.pos.charpos == 1234
553    For conditioning on the character being displayed, use it->c or
554    it->char_to_display.
556  . You can also make the breakpoints conditional on what object is being used
557    for producing glyphs for display.  The it->method member has the value
558    GET_FROM_BUFFER for displaying buffer contents, GET_FROM_STRING for
559    displaying a Lisp string (e.g., a 'display' property or an overlay string),
560    GET_FROM_IMAGE for displaying an image, etc.  See 'enum it_method' in
561    dispextern.h for the full list of values.
563 ** Following longjmp call.
565 Recent versions of glibc (2.4+?) encrypt stored values for setjmp/longjmp which
566 prevents GDB from being able to follow a longjmp call using 'next'.  To
567 disable this protection you need to set the environment variable
568 LD_POINTER_GUARD to 0.
570 ** Using GDB in Emacs
572 Debugging with GDB in Emacs offers some advantages over the command line (See
573 the GDB Graphical Interface node of the Emacs manual).  There are also some
574 features available just for debugging Emacs:
576 1) The command gud-print is available on the tool bar (the 'p' icon) and
577    allows the user to print the s-expression of the variable at point,
578    in the GUD buffer.
580 2) Pressing 'p' on a component of a watch expression that is a lisp object
581    in the speedbar prints its s-expression in the GUD buffer.
583 3) The STOP button on the tool bar and the Signals->STOP menu-bar menu
584    item are adjusted so that they send SIGTSTP instead of the usual
585    SIGINT.
587 4) The command gud-pv has the global binding 'C-x C-a C-v' and prints the
588    value of the lisp variable at point.
590 ** Debugging what happens while preloading and dumping Emacs
592 Debugging 'temacs' is useful when you want to establish whether a
593 problem happens in an undumped Emacs.  To run 'temacs' under a
594 debugger, type "gdb temacs", then start it with 'r -batch -l loadup'.
596 If you need to debug what happens during dumping, start it with 'r -batch -l
597 loadup dump' instead.  For debugging the bootstrap dumping, use "loadup
598 bootstrap" instead of "loadup dump".
600 If temacs actually succeeds when running under GDB in this way, do not
601 try to run the dumped Emacs, because it was dumped with the GDB
602 breakpoints in it.
604 ** If you encounter X protocol errors
606 The X server normally reports protocol errors asynchronously,
607 so you find out about them long after the primitive which caused
608 the error has returned.
610 To get clear information about the cause of an error, try evaluating
611 (x-synchronize t).  That puts Emacs into synchronous mode, where each
612 Xlib call checks for errors before it returns.  This mode is much
613 slower, but when you get an error, you will see exactly which call
614 really caused the error.
616 You can start Emacs in a synchronous mode by invoking it with the -xrm
617 option, like this:
619     emacs -xrm "emacs.synchronous: true"
621 Setting a breakpoint in the function 'x_error_quitter' and looking at
622 the backtrace when Emacs stops inside that function will show what
623 code causes the X protocol errors.
625 Some bugs related to the X protocol disappear when Emacs runs in a
626 synchronous mode.  To track down those bugs, we suggest the following
627 procedure:
629   - Run Emacs under a debugger and put a breakpoint inside the
630     primitive function which, when called from Lisp, triggers the X
631     protocol errors.  For example, if the errors happen when you
632     delete a frame, put a breakpoint inside 'Fdelete_frame'.
634   - When the breakpoint breaks, step through the code, looking for
635     calls to X functions (the ones whose names begin with "X" or
636     "Xt" or "Xm").
638   - Insert calls to 'XSync' before and after each call to the X
639     functions, like this:
641        XSync (f->output_data.x->display_info->display, 0);
643     where 'f' is the pointer to the 'struct frame' of the selected
644     frame, normally available via XFRAME (selected_frame).  (Most
645     functions which call X already have some variable that holds the
646     pointer to the frame, perhaps called 'f' or 'sf', so you shouldn't
647     need to compute it.)
649     If your debugger can call functions in the program being debugged,
650     you should be able to issue the calls to 'XSync' without recompiling
651     Emacs.  For example, with GDB, just type:
653        call XSync (f->output_data.x->display_info->display, 0)
655     before and immediately after the suspect X calls.  If your
656     debugger does not support this, you will need to add these pairs
657     of calls in the source and rebuild Emacs.
659     Either way, systematically step through the code and issue these
660     calls until you find the first X function called by Emacs after
661     which a call to 'XSync' winds up in the function
662     'x_error_quitter'.  The first X function call for which this
663     happens is the one that generated the X protocol error.
665   - You should now look around this offending X call and try to figure
666     out what is wrong with it.
668 ** If Emacs causes errors or memory leaks in your X server
670 You can trace the traffic between Emacs and your X server with a tool
671 like xmon, available at ftp://ftp.x.org/contrib/devel_tools/.
673 Xmon can be used to see exactly what Emacs sends when X protocol errors
674 happen.  If Emacs causes the X server memory usage to increase you can
675 use xmon to see what items Emacs creates in the server (windows,
676 graphical contexts, pixmaps) and what items Emacs delete.  If there
677 are consistently more creations than deletions, the type of item
678 and the activity you do when the items get created can give a hint where
679 to start debugging.
681 ** If the symptom of the bug is that Emacs fails to respond
683 Don't assume Emacs is 'hung'--it may instead be in an infinite loop.
684 To find out which, make the problem happen under GDB and stop Emacs
685 once it is not responding.  (If Emacs is using X Windows directly, you
686 can stop Emacs by typing C-z at the GDB job.  On MS-Windows, run Emacs
687 as usual, and then attach GDB to it -- that will usually interrupt
688 whatever Emacs is doing and let you perform the steps described
689 below.)
691 Then try stepping with 'step'.  If Emacs is hung, the 'step' command
692 won't return.  If it is looping, 'step' will return.
694 If this shows Emacs is hung in a system call, stop it again and
695 examine the arguments of the call.  If you report the bug, it is very
696 important to state exactly where in the source the system call is, and
697 what the arguments are.
699 If Emacs is in an infinite loop, try to determine where the loop
700 starts and ends.  The easiest way to do this is to use the GDB command
701 'finish'.  Each time you use it, Emacs resumes execution until it
702 exits one stack frame.  Keep typing 'finish' until it doesn't
703 return--that means the infinite loop is in the stack frame which you
704 just tried to finish.
706 Stop Emacs again, and use 'finish' repeatedly again until you get back
707 to that frame.  Then use 'next' to step through that frame.  By
708 stepping, you will see where the loop starts and ends.  Also, examine
709 the data being used in the loop and try to determine why the loop does
710 not exit when it should.
712 On GNU and Unix systems, you can also trying sending Emacs SIGUSR2,
713 which, if 'debug-on-event' has its default value, will cause Emacs to
714 attempt to break it out of its current loop and into the Lisp
715 debugger.  (See the node "Debugging" in the ELisp manual for the
716 details about the Lisp debugger.)  This feature is useful when a
717 C-level debugger is not conveniently available.
719 ** If certain operations in Emacs are slower than they used to be, here
720 is some advice for how to find out why.
722 Stop Emacs repeatedly during the slow operation, and make a backtrace
723 each time.  Compare the backtraces looking for a pattern--a specific
724 function that shows up more often than you'd expect.
726 If you don't see a pattern in the C backtraces, get some Lisp
727 backtrace information by typing "xbacktrace" or by looking at Ffuncall
728 frames (see above), and again look for a pattern.
730 When using X, you can stop Emacs at any time by typing C-z at GDB.
731 When not using X, you can do this with C-g.  On non-Unix platforms,
732 such as MS-DOS, you might need to press C-BREAK instead.
734 ** If GDB does not run and your debuggers can't load Emacs.
736 On some systems, no debugger can load Emacs with a symbol table,
737 perhaps because they all have fixed limits on the number of symbols
738 and Emacs exceeds the limits.  Here is a method that can be used
739 in such an extremity.  Do
741     nm -n temacs > nmout
742     strip temacs
743     adb temacs
744     0xd:i
745     0xe:i
746     14:i
747     17:i
748     :r -l loadup   (or whatever)
750 It is necessary to refer to the file 'nmout' to convert
751 numeric addresses into symbols and vice versa.
753 It is useful to be running under a window system.
754 Then, if Emacs becomes hopelessly wedged, you can create another
755 window to do kill -9 in.  kill -ILL is often useful too, since that
756 may make Emacs dump core or return to adb.
758 ** Debugging incorrect screen updating on a text terminal.
760 To debug Emacs problems that update the screen wrong, it is useful
761 to have a record of what input you typed and what Emacs sent to the
762 screen.  To make these records, do
764 (open-dribble-file "~/.dribble")
765 (open-termscript "~/.termscript")
767 The dribble file contains all characters read by Emacs from the
768 terminal, and the termscript file contains all characters it sent to
769 the terminal.  The use of the directory '~/' prevents interference
770 with any other user.
772 If you have irreproducible display problems, put those two expressions
773 in your ~/.emacs file.  When the problem happens, exit the Emacs that
774 you were running, kill it, and rename the two files.  Then you can start
775 another Emacs without clobbering those files, and use it to examine them.
777 An easy way to see if too much text is being redrawn on a terminal is to
778 evaluate '(setq inverse-video t)' before you try the operation you think
779 will cause too much redrawing.  This doesn't refresh the screen, so only
780 newly drawn text is in inverse video.
782 ** Debugging LessTif
784 If you encounter bugs whereby Emacs built with LessTif grabs all mouse
785 and keyboard events, or LessTif menus behave weirdly, it might be
786 helpful to set the 'DEBUGSOURCES' and 'DEBUG_FILE' environment
787 variables, so that one can see what LessTif was doing at this point.
788 For instance
790   export DEBUGSOURCES="RowColumn.c:MenuShell.c:MenuUtil.c"
791   export DEBUG_FILE=/usr/tmp/LESSTIF_TRACE
792   emacs &
794 causes LessTif to print traces from the three named source files to a
795 file in '/usr/tmp' (that file can get pretty large).  The above should
796 be typed at the shell prompt before invoking Emacs, as shown by the
797 last line above.
799 Running GDB from another terminal could also help with such problems.
800 You can arrange for GDB to run on one machine, with the Emacs display
801 appearing on another.  Then, when the bug happens, you can go back to
802 the machine where you started GDB and use the debugger from there.
804 ** Debugging problems which happen in GC
806 The array 'last_marked' (defined on alloc.c) can be used to display up
807 to 500 last objects marked by the garbage collection process.
808 Whenever the garbage collector marks a Lisp object, it records the
809 pointer to that object in the 'last_marked' array, which is maintained
810 as a circular buffer.  The variable 'last_marked_index' holds the
811 index into the 'last_marked' array one place beyond where the pointer
812 to the very last marked object is stored.
814 The single most important goal in debugging GC problems is to find the
815 Lisp data structure that got corrupted.  This is not easy since GC
816 changes the tag bits and relocates strings which make it hard to look
817 at Lisp objects with commands such as 'pr'.  It is sometimes necessary
818 to convert Lisp_Object variables into pointers to C struct's manually.
820 Use the 'last_marked' array and the source to reconstruct the sequence
821 that objects were marked.  In general, you need to correlate the
822 values recorded in the 'last_marked' array with the corresponding
823 stack frames in the backtrace, beginning with the innermost frame.
824 Some subroutines of 'mark_object' are invoked recursively, others loop
825 over portions of the data structure and mark them as they go.  By
826 looking at the code of those routines and comparing the frames in the
827 backtrace with the values in 'last_marked', you will be able to find
828 connections between the values in 'last_marked'.  E.g., when GC finds
829 a cons cell, it recursively marks its car and its cdr.  Similar things
830 happen with properties of symbols, elements of vectors, etc.  Use
831 these connections to reconstruct the data structure that was being
832 marked, paying special attention to the strings and names of symbols
833 that you encounter: these strings and symbol names can be used to grep
834 the sources to find out what high-level symbols and global variables
835 are involved in the crash.
837 Once you discover the corrupted Lisp object or data structure, grep
838 the sources for its uses and try to figure out what could cause the
839 corruption.  If looking at the sources doesn't help, you could try
840 setting a watchpoint on the corrupted data, and see what code modifies
841 it in some invalid way.  (Obviously, this technique is only useful for
842 data that is modified only very rarely.)
844 It is also useful to look at the corrupted object or data structure in
845 a fresh Emacs session and compare its contents with a session that you
846 are debugging.
848 ** Debugging problems with non-ASCII characters
850 If you experience problems which seem to be related to non-ASCII
851 characters, such as \201 characters appearing in the buffer or in your
852 files, set the variable byte-debug-flag to t.  This causes Emacs to do
853 some extra checks, such as look for broken relations between byte and
854 character positions in buffers and strings; the resulting diagnostics
855 might pinpoint the cause of the problem.
857 ** Debugging the TTY (non-windowed) version
859 The most convenient method of debugging the character-terminal display
860 is to do that on a window system such as X.  Begin by starting an
861 xterm window, then type these commands inside that window:
863   $ tty
864   $ echo $TERM
866 Let's say these commands print "/dev/ttyp4" and "xterm", respectively.
868 Now start Emacs (the normal, windowed-display session, i.e. without
869 the '-nw' option), and invoke "M-x gdb RET emacs RET" from there.  Now
870 type these commands at GDB's prompt:
872   (gdb) set args -nw -t /dev/ttyp4
873   (gdb) set environment TERM xterm
874   (gdb) run
876 The debugged Emacs should now start in no-window mode with its display
877 directed to the xterm window you opened above.
879 Similar arrangement is possible on a character terminal by using the
880 'screen' package.
882 On MS-Windows, you can start Emacs in its own separate console by
883 setting the new-console option before running Emacs under GDB:
885   (gdb) set new-console 1
886   (gdb) run
888 ** Running Emacs built with malloc debugging packages
890 If Emacs exhibits bugs that seem to be related to use of memory
891 allocated off the heap, it might be useful to link Emacs with a
892 special debugging library, such as Electric Fence (a.k.a. efence) or
893 GNU Checker, which helps find such problems.
895 Emacs compiled with such packages might not run without some hacking,
896 because Emacs replaces the system's memory allocation functions with
897 its own versions, and because the dumping process might be
898 incompatible with the way these packages use to track allocated
899 memory.  Here are some of the changes you might find necessary:
901   - Edit configure, to set system_malloc and CANNOT_DUMP to "yes".
903   - Configure with a different --prefix= option.  If you use GCC,
904     version 2.7.2 is preferred, as some malloc debugging packages
905     work a lot better with it than with 2.95 or later versions.
907   - Type "make" then "make -k install".
909   - If required, invoke the package-specific command to prepare
910     src/temacs for execution.
912   - cd ..; src/temacs
914 (Note that this runs 'temacs' instead of the usual 'emacs' executable.
915 This avoids problems with dumping Emacs mentioned above.)
917 Some malloc debugging libraries might print lots of false alarms for
918 bitfields used by Emacs in some data structures.  If you want to get
919 rid of the false alarms, you will have to hack the definitions of
920 these data structures on the respective headers to remove the ':N'
921 bitfield definitions (which will cause each such field to use a full
922 int).
924 ** How to recover buffer contents from an Emacs core dump file
926 The file etc/emacs-buffer.gdb defines a set of GDB commands for
927 recovering the contents of Emacs buffers from a core dump file.  You
928 might also find those commands useful for displaying the list of
929 buffers in human-readable format from within the debugger.
932 This file is part of GNU Emacs.
934 GNU Emacs is free software: you can redistribute it and/or modify
935 it under the terms of the GNU General Public License as published by
936 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
937 (at your option) any later version.
939 GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
940 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
941 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
942 GNU General Public License for more details.
944 You should have received a copy of the GNU General Public License
945 along with GNU Emacs.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
948 Local variables:
949 mode: outline
950 paragraph-separate: "[  \f]*$"
951 end: