; * etc/DEBUG: Minor clarification.
[emacs.git] / etc / DEBUG
blob74a289732809f38ca61686952a6d5476a66ce9b8
1 Debugging GNU Emacs
3 Copyright (C) 1985, 2000-2018 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 To start GDB to debug Emacs, you can simply type "gdb ./emacs RET" at
46 the shell prompt (assuming you do that from the directory of the Emacs
47 executable, usually the 'src' sub-directory of the Emacs tree).
48 However, we recommend starting GDB from Emacs, see below.
50 When you debug Emacs with GDB, you should start GDB in the directory
51 where the Emacs executable was made (the 'src' directory in the Emacs
52 source tree).  That directory has a .gdbinit file that defines various
53 "user-defined" commands for debugging Emacs.  (These commands are
54 described below under "Examining Lisp object values" and "Debugging
55 Emacs Redisplay problems".)
57 Starting the debugger from Emacs, via the "M-x gdb" command (described
58 below), when the current buffer visits one of the Emacs C source files
59 will automatically start GDB in the 'src' directory.  If you invoke
60 "M-x gdb" from a buffer whose default directory is different, such as
61 from the "*scratch*" buffer, you can change the default directory with
62 the "M-x cd" command before starting the debugger.
64 Recent GDB versions by default do not automatically load .gdbinit
65 files in the directory where you invoke GDB.  With those versions of
66 GDB, you will see a warning when GDB starts, like this:
68   warning: File ".../src/.gdbinit" auto-loading has been declined by your `auto-load safe-path' set to "$debugdir:$datadir/auto-load".
70 The simplest way to fix this is to add the following line to your
71 ~/.gdbinit file (creating such a file if it doesn't already exist):
73   add-auto-load-safe-path /path/to/emacs/src/.gdbinit
75 There are other ways to overcome that difficulty, they are all
76 described in the node "Auto-loading safe path" in the GDB user manual.
77 If nothing else helps, type "source /path/to/.gdbinit RET" at the GDB
78 prompt, to unconditionally load the GDB init file.
80 *** Use the Emacs GDB UI front-end
82 We recommend using the GUI front-end for GDB provided by Emacs.  With
83 it, you can start GDB by typing "M-x gdb RET".  This will suggest the
84 file name of the default binary to debug; if the suggested default is
85 not the Emacs binary you want to debug, change the file name as
86 needed.  Alternatively, if you want to attach the debugger to an
87 already running Emacs process, change the GDB command shown in the
88 minibuffer to say this:
90    gdb -i=mi -p PID
92 where PID is the numerical process ID of the running Emacs process,
93 displayed by system utilities such as 'top' or 'ps' on Posix hosts and
94 Task Manager on MS-Windows.
96 Once the debugger starts, open the additional windows provided by the
97 GDB UI, by typing "M-x gdb-many-windows RET".  (Alternatively, click
98 Gud->GDB-MI->Display Other Windows" from the menu bar.)  At this
99 point, make your frame large enough (or full-screen) such that the
100 windows you just opened have enough space to show the content without
101 horizontal scrolling.
103 You can later restore your window configuration with the companion
104 command "M-x gdb-restore-windows RET", or by deselecting "Display
105 Other Windows" from the menu bar.
107 *** Setting initial breakpoints
109 Before you let Emacs run, you should now set breakpoints in the code
110 which you want to debug, so that Emacs stops there and lets GDB take
111 control.  If the code which you want to debug is executed under some
112 rare conditions, or only when a certain Emacs command is manually
113 invoked, then just set your breakpoint there, let Emacs run, and
114 trigger the breakpoint by invoking that command or reproducing those
115 rare conditions.
117 If you are less lucky, and the code in question is run very
118 frequently, you will have to find some way of avoiding triggering your
119 breakpoint when the conditions for the buggy behavior did not yet
120 happen.  There's no single recipe for this, you will have to be
121 creative and study the code to see what's appropriate.  Some useful
122 tricks for that:
124   . Make your breakpoint conditional on certain buffer or string
125     position.  For example:
127       (gdb) break foo.c:1234 if PT >= 9876
129   . Set a break point in some rarely called function, then create the
130     conditions for the bug, call that rare function, and when GDB gets
131     control, set the breakpoint in the buggy code, knowing that it
132     will now be called when the bug happens.
134   . If the bug manifests itself as an error message, set a breakpoint
135     in Fsignal, and when it breaks, look at the backtrace to see what
136     triggers the error.
138 Some additional techniques are described below under "Getting control
139 to the debugger".
141 You are now ready to start your debugging session.
143 *** Running Emacs from GDB
145 If you are starting a new Emacs session, type "run", followed by any
146 command-line arguments (e.g., "-Q") into the *gud-emacs* buffer and
147 press RET.  If you ran GDB outside of Emacs, type "run" followed by
148 the command-line arguments at the GDB prompt instead.
150 If you attached the debugger to a running Emacs, type "continue" into
151 the *gud-emacs* buffer and press RET.
153 Many variables you will encounter while debugging are Lisp objects.
154 These are displayed as integer values (or structures, if you used the
155 "--enable-check-lisp-object-type" option at configure time) that are
156 hard to interpret, especially if they represent long lists.  You can
157 use the 'pp' command to display them in their Lisp form.  That command
158 displays its output on the standard error stream, which you
159 can redirect to a file using "M-x redirect-debugging-output".
160 This means that if you attach GDB to a running Emacs that was invoked
161 from a desktop icon, chances are you will not see the output at all,
162 or it will wind up in an obscure place (check the documentation of
163 your desktop environment).
165 Additional information about displaying Lisp objects can be found
166 under "Examining Lisp object values" below.
168 The rest of this document describes specific useful techniques for
169 debugging Emacs; we suggest reading it in its entirety the first time
170 you are about to debug Emacs, then look up your specific issues
171 whenever you need.
173 Good luck!
175 ** When you are trying to analyze failed assertions or backtraces, it
176 is essential to compile Emacs with flags suitable for debugging.
177 With GCC 4.8 or later, you can invoke 'make' with CFLAGS="-Og -g3".
178 With older GCC or non-GCC compilers, you can use CFLAGS="-O0 -g3".
179 With GCC and higher optimization levels such as -O2, the
180 -fno-omit-frame-pointer and -fno-crossjumping options are often
181 essential.  The latter prevents GCC from using the same abort call for
182 all assertions in a given function, rendering the stack backtrace
183 useless for identifying the specific failed assertion.
184 Some versions of GCC support recent versions of the DWARF standard for
185 debugging info, but default to older versions; for example, they could
186 support -gdwarf-4 compiler option (for DWARF v4), but default to
187 version 2 of the DWARF standard.  For best results in debugging
188 abilities, find out the highest version of DWARF your GCC can support,
189 and use the corresponding -gdwarf-N switch instead of just -g (you
190 will still need -g3, as in "-gdwarf-4 -g3").
192 ** It is a good idea to run Emacs under GDB (or some other suitable
193 debugger) *all the time*.  Then, when Emacs crashes, you will be able
194 to debug the live process, not just a core dump.  (This is especially
195 important on systems which don't support core files, and instead print
196 just the registers and some stack addresses.)
198 ** If Emacs hangs, or seems to be stuck in some infinite loop, typing
199 "kill -TSTP PID", where PID is the Emacs process ID, will cause GDB to
200 kick in, provided that you run under GDB.
202 ** Getting control to the debugger
204 Setting a breakpoint in a strategic place, after loading Emacs into
205 the debugger, but before running it, is the most efficient way of
206 making sure control will be returned to the debugger when you need
207 that.
209 'Fsignal' is a very useful place to put a breakpoint in.  All Lisp
210 errors go through there.  If you are only interested in errors that
211 would fire the Lisp debugger, breaking at 'maybe_call_debugger' is
212 useful.
214 Another technique for getting control to the debugger is to put a
215 breakpoint in some rarely used function.  One such convenient function
216 is Fredraw_display, which you can invoke at will interactively with
217 "M-x redraw-display RET".
219 It is also useful to have a guaranteed way to return to the debugger
220 at any arbitrary time.  When using X, this is easy: type C-z at the
221 window where you are interacting with GDB, and it will stop Emacs just
222 as it would stop any ordinary program.  (This doesn't work if GDB was
223 attached to a running Emacs process; in that case, you will need to
224 type C-z to the shell window from which Emacs was started, or use the
225 "kill -TSTP" method described below.)
227 When Emacs is displaying on a text terminal, things are not so easy,
228 so we describe the various alternatives below (however, those of them
229 that use signals only work on Posix systems).
231 The src/.gdbinit file in the Emacs distribution arranges for SIGINT
232 (C-g in Emacs on a text-mode frame) to be passed to Emacs and not give
233 control back to GDB.  On modern systems, you can override that with
234 this command:
236    handle SIGINT stop nopass
238 After this 'handle' command, SIGINT will return control to GDB.  If
239 you want the C-g to cause a quit within Emacs as well, omit the 'nopass'.
240 See the GDB manual for more details about signal handling and the
241 'handle' command.
243 A technique that can work when 'handle SIGINT' does not is to store
244 the code for some character into the variable stop_character.  Thus,
246     set stop_character = 29
248 makes Control-] (decimal code 29) the stop character.
249 Typing Control-] will cause immediate stop.  You cannot
250 use the set command until the inferior process has been started, so
251 start Emacs with the 'start' command, to get an opportunity to do the
252 above 'set' command.
254 On a Posix host, you can also send a signal using the 'kill' command
255 from a shell prompt, like this:
257    kill -TSTP Emacs-PID
259 where Emacs-PID is the process ID of Emacs being debugged.  Other
260 useful signals to send are SIGUSR1 and SIGUSR2; see "Error Debugging"
261 in the ELisp manual for how to use those.
263 When Emacs is displaying on a text terminal, it is useful to have a
264 separate terminal for the debug session.  This can be done by starting
265 Emacs as usual, then attaching to it from gdb with the 'attach'
266 command which is explained in the node "Attach" of the GDB manual.
268 On MS-Windows, you can alternatively start Emacs from its own separate
269 console by setting the new-console option before running Emacs under
270 GDB:
272   (gdb) set new-console 1
273   (gdb) run
275 If you do this, then typing C-c or C-BREAK into the console window
276 through which you interact with GDB will stop Emacs and return control
277 to the debugger, no matter if Emacs displays GUI or text-mode frames.
278 This is the only reliable alternative on MS-Windows to get control to
279 the debugger, besides setting breakpoints in advance.
281 ** Examining Lisp object values.
283 When you have a live process to debug, and it has not encountered a
284 fatal error, you can use the GDB command 'pr'.  First print the value
285 in the ordinary way, with the 'p' command.  Then type 'pr' with no
286 arguments.  This calls a subroutine which uses the Lisp printer.
288 You can also use 'pp value' to print the emacs value directly.
290 To see the current value of a Lisp Variable, use 'pv variable'.
292 These commands send their output to stderr; if that is closed or
293 redirected to some file you don't know, you won't see their output.
294 This is particularly so for Emacs invoked on MS-Windows from the
295 desktop shortcut.  You can use the command 'redirect-debugging-output'
296 to redirect stderr to a file.
298 Note: It is not a good idea to try 'pr', 'pp', or 'pv' if you know that Emacs
299 is in deep trouble: its stack smashed (e.g., if it encountered SIGSEGV
300 due to stack overflow), or crucial data structures, such as 'obarray',
301 corrupted, etc.  In such cases, the Emacs subroutine called by 'pr'
302 might make more damage, like overwrite some data that is important for
303 debugging the original problem.
305 Also, on some systems it is impossible to use 'pr' if you stopped
306 Emacs while it was inside 'select'.  This is in fact what happens if
307 you stop Emacs while it is waiting.  In such a situation, don't try to
308 use 'pr'.  Instead, use 's' to step out of the system call.  Then
309 Emacs will be between instructions and capable of handling 'pr'.
311 If you can't use 'pr' command, for whatever reason, you can use the
312 'xpr' command to print out the data type and value of the last data
313 value, For example:
315     p it->object
316     xpr
318 You may also analyze data values using lower-level commands.  Use the
319 'xtype' command to print out the data type of the last data value.
320 Once you know the data type, use the command that corresponds to that
321 type.  Here are these commands:
323     xint xptr xwindow xmarker xoverlay xmiscfree xintfwd xboolfwd xobjfwd
324     xbufobjfwd xkbobjfwd xbuflocal xbuffer xsymbol xstring xvector xframe
325     xwinconfig xcompiled xcons xcar xcdr xsubr xprocess xfloat xscrollbar
326     xchartable xsubchartable xboolvector xhashtable xlist xcoding
327     xcharset xfontset xfont
329 Each one of them applies to a certain type or class of types.
330 (Some of these types are not visible in Lisp, because they exist only
331 internally.)
333 Each x... command prints some information about the value, and
334 produces a GDB value (subsequently available in $) through which you
335 can get at the rest of the contents.
337 In general, most of the rest of the contents will be additional Lisp
338 objects which you can examine in turn with the x... commands.
340 Even with a live process, these x...  commands are useful for
341 examining the fields in a buffer, window, process, frame or marker.
342 Here's an example using concepts explained in the node "Value History"
343 of the GDB manual to print values associated with the variable
344 called frame.  First, use these commands:
346   cd src
347   gdb emacs
348   b set_frame_buffer_list
349   r -q
351 Then Emacs hits the breakpoint:
353   (gdb) p frame
354   $1 = 139854428
355   (gdb) xpr
356   Lisp_Vectorlike
357   PVEC_FRAME
358   $2 = (struct frame *) 0x8560258
359   "emacs@localhost"
360   (gdb) p *$
361   $3 = {
362     size = 1073742931,
363     next = 0x85dfe58,
364     name = 140615219,
365     [...]
366   }
368 Now we can use 'pp' to print the frame parameters:
370   (gdb) pp $->param_alist
371   ((background-mode . light) (display-type . color) [...])
373 The Emacs C code heavily uses macros defined in lisp.h.  So suppose
374 we want the address of the l-value expression near the bottom of
375 'add_command_key' from keyboard.c:
377   XVECTOR (this_command_keys)->contents[this_command_key_count++] = key;
379 XVECTOR is a macro, so GDB only knows about it if Emacs has been compiled with
380 preprocessor macro information.  GCC provides this if you specify the options
381 '-gdwarf-N' (where N is 2 or higher) and '-g3'.  In this case, GDB can
382 evaluate expressions like "p XVECTOR (this_command_keys)".
384 When this information isn't available, you can use the xvector command in GDB
385 to get the same result.  Here is how:
387   (gdb) p this_command_keys
388   $1 = 1078005760
389   (gdb) xvector
390   $2 = (struct Lisp_Vector *) 0x411000
391   0
392   (gdb) p $->contents[this_command_key_count]
393   $3 = 1077872640
394   (gdb) p &$
395   $4 = (int *) 0x411008
397 Here's a related example of macros and the GDB 'define' command.
398 There are many Lisp vectors such as 'recent_keys', which contains the
399 last 300 keystrokes.  We can print this Lisp vector
401   p recent_keys
402   pr
404 But this may be inconvenient, since 'recent_keys' is much more verbose
405 than 'C-h l'.  We might want to print only the last 10 elements of
406 this vector.  'recent_keys' is updated in keyboard.c by the command
408   XVECTOR (recent_keys)->contents[recent_keys_index] = c;
410 So we define a GDB command 'xvector-elts', so the last 10 keystrokes
411 are printed by
413   xvector-elts recent_keys recent_keys_index 10
415 where you can define xvector-elts as follows:
417   define xvector-elts
418   set $i = 0
419   p $arg0
420   xvector
421   set $foo = $
422   while $i < $arg2
423   p $foo->contents[$arg1-($i++)]
424   pr
425   end
426   document xvector-elts
427   Prints a range of elements of a Lisp vector.
428   xvector-elts  v n i
429   prints 'i' elements of the vector 'v' ending at the index 'n'.
430   end
432 ** Getting Lisp-level backtrace information within GDB
434 The most convenient way is to use the 'xbacktrace' command.  This
435 shows the names of the Lisp functions that are currently active.
437 If that doesn't work (e.g., because the 'backtrace_list' structure is
438 corrupted), type "bt" at the GDB prompt, to produce the C-level
439 backtrace, and look for stack frames that call Ffuncall.  Select them
440 one by one in GDB, by typing "up N", where N is the appropriate number
441 of frames to go up, and in each frame that calls Ffuncall type this:
443    p *args
444    pr
446 This will print the name of the Lisp function called by that level
447 of function calling.
449 By printing the remaining elements of args, you can see the argument
450 values.  Here's how to print the first argument:
452    p args[1]
453    pr
455 If you do not have a live process, you can use xtype and the other
456 x...  commands such as xsymbol to get such information, albeit less
457 conveniently.  For example:
459    p *args
460    xtype
462 and, assuming that "xtype" says that args[0] is a symbol:
464    xsymbol
466 ** Debugging Emacs redisplay problems
468 If you configured Emacs with --enable-checking='glyphs', you can use redisplay
469 tracing facilities from a running Emacs session.
471 The command "M-x trace-redisplay RET" will produce a trace of what redisplay
472 does on the standard error stream.  This is very useful for understanding the
473 code paths taken by the display engine under various conditions, especially if
474 some redisplay optimizations produce wrong results.  (You know that redisplay
475 optimizations might be involved if "M-x redraw-display RET", or even just
476 typing "M-x", causes Emacs to correct the bad display.)  Since the cursor
477 blinking feature triggers periodic redisplay cycles, we recommend disabling
478 'blink-cursor-mode' before invoking 'trace-redisplay', so that you have less
479 clutter in the trace.  You can also have up to 30 last trace messages dumped to
480 standard error by invoking the 'dump-redisplay-history' command.
482 To find the code paths which were taken by the display engine, search xdisp.c
483 for the trace messages you see.
485 The command 'dump-glyph-matrix' is useful for producing on standard error
486 stream a full dump of the selected window's glyph matrix.  See the function's
487 doc string for more details.  If you are debugging redisplay issues in
488 text-mode frames, you may find the command 'dump-frame-glyph-matrix' useful.
490 Other commands useful for debugging redisplay are 'dump-glyph-row' and
491 'dump-tool-bar-row'.
493 If you run Emacs under GDB, you can print the contents of any glyph matrix by
494 just calling that function with the matrix as its argument.  For example, the
495 following command will print the contents of the current matrix of the window
496 whose pointer is in 'w':
498   (gdb) p dump_glyph_matrix (w->current_matrix, 2)
500 (The second argument 2 tells dump_glyph_matrix to print the glyphs in
501 a long form.)
503 The Emacs display code includes special debugging code, but it is normally
504 disabled.  Configuring Emacs with --enable-checking='yes,glyphs' enables it.
506 Building Emacs like that activates many assertions which scrutinize
507 display code operation more than Emacs does normally.  (To see the
508 code which tests these assertions, look for calls to the 'eassert'
509 macros.)  Any assertion that is reported to fail should be investigated.
511 When you debug display problems running emacs under X, you can use
512 the 'ff' command to flush all pending display updates to the screen.
514 The src/.gdbinit file defines many useful commands for dumping redisplay
515 related data structures in a terse and user-friendly format:
517  'ppt' prints value of PT, narrowing, and gap in current buffer.
518  'pit' dumps the current display iterator 'it'.
519  'pwin' dumps the current window 'win'.
520  'prow' dumps the current glyph_row 'row'.
521  'pg' dumps the current glyph 'glyph'.
522  'pgi' dumps the next glyph.
523  'pgrow' dumps all glyphs in current glyph_row 'row'.
524  'pcursor' dumps current output_cursor.
526 The above commands also exist in a version with an 'x' suffix which takes an
527 object of the relevant type as argument.  For example, 'pgrowx' dumps all
528 glyphs in its argument, which must be of type 'struct glyph_row'.
530 Since redisplay is performed by Emacs very frequently, you need to place your
531 breakpoints cleverly to avoid hitting them all the time, when the issue you are
532 debugging did not (yet) happen.  Here are some useful techniques for that:
534  . Put a breakpoint at 'Fredraw_display' before running Emacs.  Then do
535    whatever is required to reproduce the bad display, and invoke "M-x
536    redraw-display".  The debugger will kick in, and you can set or enable
537    breakpoints in strategic places, knowing that the bad display will be
538    redrawn from scratch.
540  . For debugging incorrect cursor position, a good place to put a breakpoint is
541    in 'set_cursor_from_row'.  The first time this function is called as part of
542    'redraw-display', Emacs is redrawing the minibuffer window, which is usually
543    not what you want; type "continue" to get to the call you want.  In general,
544    always make sure 'set_cursor_from_row' is called for the right window and
545    buffer by examining the value of w->contents: it should be the buffer whose
546    display you are debugging.
548  . 'set_cursor_from_row' is also a good place to look at the contents of a
549    screen line (a.k.a. "glyph row"), by means of the 'pgrow' GDB command.  Of
550    course, you need first to make sure the cursor is on the screen line which
551    you want to investigate.  If you have set a breakpoint in 'Fredraw_display',
552    as advised above, move cursor to that line before invoking 'redraw-display'.
554  . If the problem happens only at some specific buffer position or for some
555    specific rarely-used character, you can make your breakpoints conditional on
556    those values.  The display engine maintains the buffer and string position
557    it is processing in the it->current member; for example, the buffer
558    character position is in it->current.pos.charpos.  Most redisplay functions
559    accept a pointer to a 'struct it' object as their argument, so you can make
560    conditional breakpoints in those functions, like this:
562     (gdb) break x_produce_glyphs if it->current.pos.charpos == 1234
564    For conditioning on the character being displayed, use it->c or
565    it->char_to_display.
567  . You can also make the breakpoints conditional on what object is being used
568    for producing glyphs for display.  The it->method member has the value
569    GET_FROM_BUFFER for displaying buffer contents, GET_FROM_STRING for
570    displaying a Lisp string (e.g., a 'display' property or an overlay string),
571    GET_FROM_IMAGE for displaying an image, etc.  See 'enum it_method' in
572    dispextern.h for the full list of values.
574 ** Following longjmp call.
576 Recent versions of glibc (2.4+?) encrypt stored values for setjmp/longjmp which
577 prevents GDB from being able to follow a longjmp call using 'next'.  To
578 disable this protection you need to set the environment variable
579 LD_POINTER_GUARD to 0.
581 ** Using GDB in Emacs
583 Debugging with GDB in Emacs offers some advantages over the command line (See
584 the GDB Graphical Interface node of the Emacs manual).  There are also some
585 features available just for debugging Emacs:
587 1) The command gud-print is available on the tool bar (the 'p' icon) and
588    allows the user to print the s-expression of the variable at point,
589    in the GUD buffer.
591 2) Pressing 'p' on a component of a watch expression that is a lisp object
592    in the speedbar prints its s-expression in the GUD buffer.
594 3) The STOP button on the tool bar and the Signals->STOP menu-bar menu
595    item are adjusted so that they send SIGTSTP instead of the usual
596    SIGINT.
598 4) The command gud-pv has the global binding 'C-x C-a C-v' and prints the
599    value of the lisp variable at point.
601 ** Debugging what happens while preloading and dumping Emacs
603 Debugging 'temacs' is useful when you want to establish whether a
604 problem happens in an undumped Emacs.  To run 'temacs' under a
605 debugger, type "gdb temacs", then start it with 'r -batch -l loadup'.
607 If you need to debug what happens during dumping, start it with 'r -batch -l
608 loadup dump' instead.  For debugging the bootstrap dumping, use "loadup
609 bootstrap" instead of "loadup dump".
611 If temacs actually succeeds when running under GDB in this way, do not
612 try to run the dumped Emacs, because it was dumped with the GDB
613 breakpoints in it.
615 ** If you encounter X protocol errors
617 The X server normally reports protocol errors asynchronously,
618 so you find out about them long after the primitive which caused
619 the error has returned.
621 To get clear information about the cause of an error, try evaluating
622 (x-synchronize t).  That puts Emacs into synchronous mode, where each
623 Xlib call checks for errors before it returns.  This mode is much
624 slower, but when you get an error, you will see exactly which call
625 really caused the error.
627 You can start Emacs in a synchronous mode by invoking it with the -xrm
628 option, like this:
630     emacs -xrm "emacs.synchronous: true"
632 Setting a breakpoint in the function 'x_error_quitter' and looking at
633 the backtrace when Emacs stops inside that function will show what
634 code causes the X protocol errors.
636 Note that the -xrm option may have no effect when you make an Emacs
637 process invoked with the -nw option a server and want to trace X
638 protocol errors from subsequent invocations of emacsclient in a GUI
639 frame.  In that case calling the initial Emacs via
641 emacs -nw --eval '(setq x-command-line-resources "emacs.synchronous: true")'
643 should give more reliable results.
645 Some bugs related to the X protocol disappear when Emacs runs in a
646 synchronous mode.  To track down those bugs, we suggest the following
647 procedure:
649   - Run Emacs under a debugger and put a breakpoint inside the
650     primitive function which, when called from Lisp, triggers the X
651     protocol errors.  For example, if the errors happen when you
652     delete a frame, put a breakpoint inside 'Fdelete_frame'.
654   - When the breakpoint breaks, step through the code, looking for
655     calls to X functions (the ones whose names begin with "X" or
656     "Xt" or "Xm").
658   - Insert calls to 'XSync' before and after each call to the X
659     functions, like this:
661        XSync (f->output_data.x->display_info->display, 0);
663     where 'f' is the pointer to the 'struct frame' of the selected
664     frame, normally available via XFRAME (selected_frame).  (Most
665     functions which call X already have some variable that holds the
666     pointer to the frame, perhaps called 'f' or 'sf', so you shouldn't
667     need to compute it.)
669     If your debugger can call functions in the program being debugged,
670     you should be able to issue the calls to 'XSync' without recompiling
671     Emacs.  For example, with GDB, just type:
673        call XSync (f->output_data.x->display_info->display, 0)
675     before and immediately after the suspect X calls.  If your
676     debugger does not support this, you will need to add these pairs
677     of calls in the source and rebuild Emacs.
679     Either way, systematically step through the code and issue these
680     calls until you find the first X function called by Emacs after
681     which a call to 'XSync' winds up in the function
682     'x_error_quitter'.  The first X function call for which this
683     happens is the one that generated the X protocol error.
685   - You should now look around this offending X call and try to figure
686     out what is wrong with it.
688 ** If Emacs causes errors or memory leaks in your X server
690 You can trace the traffic between Emacs and your X server with a tool
691 like xmon.
693 Xmon can be used to see exactly what Emacs sends when X protocol errors
694 happen.  If Emacs causes the X server memory usage to increase you can
695 use xmon to see what items Emacs creates in the server (windows,
696 graphical contexts, pixmaps) and what items Emacs delete.  If there
697 are consistently more creations than deletions, the type of item
698 and the activity you do when the items get created can give a hint where
699 to start debugging.
701 ** If the symptom of the bug is that Emacs fails to respond
703 Don't assume Emacs is 'hung'--it may instead be in an infinite loop.
704 To find out which, make the problem happen under GDB and stop Emacs
705 once it is not responding.  (If Emacs is using X Windows directly, you
706 can stop Emacs by typing C-z at the GDB job.  On MS-Windows, run Emacs
707 as usual, and then attach GDB to it -- that will usually interrupt
708 whatever Emacs is doing and let you perform the steps described
709 below.)
711 Then try stepping with 'step'.  If Emacs is hung, the 'step' command
712 won't return.  If it is looping, 'step' will return.
714 If this shows Emacs is hung in a system call, stop it again and
715 examine the arguments of the call.  If you report the bug, it is very
716 important to state exactly where in the source the system call is, and
717 what the arguments are.
719 If Emacs is in an infinite loop, try to determine where the loop
720 starts and ends.  The easiest way to do this is to use the GDB command
721 'finish'.  Each time you use it, Emacs resumes execution until it
722 exits one stack frame.  Keep typing 'finish' until it doesn't
723 return--that means the infinite loop is in the stack frame which you
724 just tried to finish.
726 Stop Emacs again, and use 'finish' repeatedly again until you get back
727 to that frame.  Then use 'next' to step through that frame.  By
728 stepping, you will see where the loop starts and ends.  Also, examine
729 the data being used in the loop and try to determine why the loop does
730 not exit when it should.
732 On GNU and Unix systems, you can also trying sending Emacs SIGUSR2,
733 which, if 'debug-on-event' has its default value, will cause Emacs to
734 attempt to break it out of its current loop and into the Lisp
735 debugger.  (See the node "Debugging" in the ELisp manual for the
736 details about the Lisp debugger.)  This feature is useful when a
737 C-level debugger is not conveniently available.
739 ** If certain operations in Emacs are slower than they used to be, here
740 is some advice for how to find out why.
742 Stop Emacs repeatedly during the slow operation, and make a backtrace
743 each time.  Compare the backtraces looking for a pattern--a specific
744 function that shows up more often than you'd expect.
746 If you don't see a pattern in the C backtraces, get some Lisp
747 backtrace information by typing "xbacktrace" or by looking at Ffuncall
748 frames (see above), and again look for a pattern.
750 When using X, you can stop Emacs at any time by typing C-z at GDB.
751 When not using X, you can do this with C-g.  On non-Unix platforms,
752 such as MS-DOS, you might need to press C-BREAK instead.
754 ** If GDB does not run and your debuggers can't load Emacs.
756 On some systems, no debugger can load Emacs with a symbol table,
757 perhaps because they all have fixed limits on the number of symbols
758 and Emacs exceeds the limits.  Here is a method that can be used
759 in such an extremity.  Do
761     nm -n temacs > nmout
762     strip temacs
763     adb temacs
764     0xd:i
765     0xe:i
766     14:i
767     17:i
768     :r -l loadup   (or whatever)
770 It is necessary to refer to the file 'nmout' to convert
771 numeric addresses into symbols and vice versa.
773 It is useful to be running under a window system.
774 Then, if Emacs becomes hopelessly wedged, you can create another
775 window to do kill -9 in.  kill -ILL is often useful too, since that
776 may make Emacs dump core or return to adb.
778 ** Debugging incorrect screen updating on a text terminal.
780 To debug Emacs problems that update the screen wrong, it is useful
781 to have a record of what input you typed and what Emacs sent to the
782 screen.  To make these records, do
784 (open-dribble-file "~/.dribble")
785 (open-termscript "~/.termscript")
787 The dribble file contains all characters read by Emacs from the
788 terminal, and the termscript file contains all characters it sent to
789 the terminal.  The use of the directory '~/' prevents interference
790 with any other user.
792 If you have irreproducible display problems, put those two expressions
793 in your ~/.emacs file.  When the problem happens, exit the Emacs that
794 you were running, kill it, and rename the two files.  Then you can start
795 another Emacs without clobbering those files, and use it to examine them.
797 An easy way to see if too much text is being redrawn on a terminal is to
798 evaluate '(setq inverse-video t)' before you try the operation you think
799 will cause too much redrawing.  This doesn't refresh the screen, so only
800 newly drawn text is in inverse video.
802 ** Debugging LessTif
804 If you encounter bugs whereby Emacs built with LessTif grabs all mouse
805 and keyboard events, or LessTif menus behave weirdly, it might be
806 helpful to set the 'DEBUGSOURCES' and 'DEBUG_FILE' environment
807 variables, so that one can see what LessTif was doing at this point.
808 For instance
810   export DEBUGSOURCES="RowColumn.c:MenuShell.c:MenuUtil.c"
811   export DEBUG_FILE=/usr/tmp/LESSTIF_TRACE
812   emacs &
814 causes LessTif to print traces from the three named source files to a
815 file in '/usr/tmp' (that file can get pretty large).  The above should
816 be typed at the shell prompt before invoking Emacs, as shown by the
817 last line above.
819 Running GDB from another terminal could also help with such problems.
820 You can arrange for GDB to run on one machine, with the Emacs display
821 appearing on another.  Then, when the bug happens, you can go back to
822 the machine where you started GDB and use the debugger from there.
824 ** Debugging problems which happen in GC
826 The array 'last_marked' (defined on alloc.c) can be used to display up
827 to 500 last objects marked by the garbage collection process.
828 Whenever the garbage collector marks a Lisp object, it records the
829 pointer to that object in the 'last_marked' array, which is maintained
830 as a circular buffer.  The variable 'last_marked_index' holds the
831 index into the 'last_marked' array one place beyond where the pointer
832 to the very last marked object is stored.
834 The single most important goal in debugging GC problems is to find the
835 Lisp data structure that got corrupted.  This is not easy since GC
836 changes the tag bits and relocates strings which make it hard to look
837 at Lisp objects with commands such as 'pr'.  It is sometimes necessary
838 to convert Lisp_Object variables into pointers to C struct's manually.
840 Use the 'last_marked' array and the source to reconstruct the sequence
841 that objects were marked.  In general, you need to correlate the
842 values recorded in the 'last_marked' array with the corresponding
843 stack frames in the backtrace, beginning with the innermost frame.
844 Some subroutines of 'mark_object' are invoked recursively, others loop
845 over portions of the data structure and mark them as they go.  By
846 looking at the code of those routines and comparing the frames in the
847 backtrace with the values in 'last_marked', you will be able to find
848 connections between the values in 'last_marked'.  E.g., when GC finds
849 a cons cell, it recursively marks its car and its cdr.  Similar things
850 happen with properties of symbols, elements of vectors, etc.  Use
851 these connections to reconstruct the data structure that was being
852 marked, paying special attention to the strings and names of symbols
853 that you encounter: these strings and symbol names can be used to grep
854 the sources to find out what high-level symbols and global variables
855 are involved in the crash.
857 Once you discover the corrupted Lisp object or data structure, grep
858 the sources for its uses and try to figure out what could cause the
859 corruption.  If looking at the sources doesn't help, you could try
860 setting a watchpoint on the corrupted data, and see what code modifies
861 it in some invalid way.  (Obviously, this technique is only useful for
862 data that is modified only very rarely.)
864 It is also useful to look at the corrupted object or data structure in
865 a fresh Emacs session and compare its contents with a session that you
866 are debugging.
868 ** Debugging problems with non-ASCII characters
870 If you experience problems which seem to be related to non-ASCII
871 characters, such as \201 characters appearing in the buffer or in your
872 files, set the variable byte-debug-flag to t.  This causes Emacs to do
873 some extra checks, such as look for broken relations between byte and
874 character positions in buffers and strings; the resulting diagnostics
875 might pinpoint the cause of the problem.
877 ** Debugging the TTY (non-windowed) version
879 The most convenient method of debugging the character-terminal display
880 is to do that on a window system such as X.  Begin by starting an
881 xterm window, then type these commands inside that window:
883   $ tty
884   $ echo $TERM
886 Let's say these commands print "/dev/ttyp4" and "xterm", respectively.
888 Now start Emacs (the normal, windowed-display session, i.e. without
889 the '-nw' option), and invoke "M-x gdb RET emacs RET" from there.  Now
890 type these commands at GDB's prompt:
892   (gdb) set args -nw -t /dev/ttyp4
893   (gdb) set environment TERM xterm
894   (gdb) run
896 The debugged Emacs should now start in no-window mode with its display
897 directed to the xterm window you opened above.
899 Similar arrangement is possible on a character terminal by using the
900 'screen' package.
902 On MS-Windows, you can start Emacs in its own separate console by
903 setting the new-console option before running Emacs under GDB:
905   (gdb) set new-console 1
906   (gdb) run
908 ** Running Emacs built with malloc debugging packages
910 If Emacs exhibits bugs that seem to be related to use of memory
911 allocated off the heap, it might be useful to link Emacs with a
912 special debugging library, such as Electric Fence (a.k.a. efence) or
913 GNU Checker, which helps find such problems.
915 Emacs compiled with such packages might not run without some hacking,
916 because Emacs replaces the system's memory allocation functions with
917 its own versions, and because the dumping process might be
918 incompatible with the way these packages use to track allocated
919 memory.  Here are some of the changes you might find necessary:
921   - Edit configure, to set system_malloc and CANNOT_DUMP to "yes".
923   - Configure with a different --prefix= option.  If you use GCC,
924     version 2.7.2 is preferred, as some malloc debugging packages
925     work a lot better with it than with 2.95 or later versions.
927   - Type "make" then "make -k install".
929   - If required, invoke the package-specific command to prepare
930     src/temacs for execution.
932   - cd ..; src/temacs
934 (Note that this runs 'temacs' instead of the usual 'emacs' executable.
935 This avoids problems with dumping Emacs mentioned above.)
937 Some malloc debugging libraries might print lots of false alarms for
938 bitfields used by Emacs in some data structures.  If you want to get
939 rid of the false alarms, you will have to hack the definitions of
940 these data structures on the respective headers to remove the ':N'
941 bitfield definitions (which will cause each such field to use a full
942 int).
944 ** How to recover buffer contents from an Emacs core dump file
946 The file etc/emacs-buffer.gdb defines a set of GDB commands for
947 recovering the contents of Emacs buffers from a core dump file.  You
948 might also find those commands useful for displaying the list of
949 buffers in human-readable format from within the debugger.
952 This file is part of GNU Emacs.
954 GNU Emacs is free software: you can redistribute it and/or modify
955 it under the terms of the GNU General Public License as published by
956 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
957 (at your option) any later version.
959 GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
960 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
961 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
962 GNU General Public License for more details.
964 You should have received a copy of the GNU General Public License
965 along with GNU Emacs.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
968 Local variables:
969 mode: outline
970 paragraph-separate: "[  \f]*$"
971 end: