; Spelling fixes
[emacs.git] / etc / DEBUG
blobd5d582902ab9b57f4762cb151721f7467145f31a
1 Debugging GNU Emacs
3 Copyright (C) 1985, 2000-2016 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 'Fsignal' is a very useful place to put a breakpoint in.  All Lisp
194 errors go through there.  If you are only interested in errors that
195 would fire the debugger, breaking at 'maybe_call_debugger' is useful.
197 It is useful, when debugging, to have a guaranteed way to return to
198 the debugger at any time.  When using X, this is easy: type C-z at the
199 window where Emacs is running under GDB, and it will stop Emacs just
200 as it would stop any ordinary program.  When Emacs is running in a
201 terminal, things are not so easy.
203 The src/.gdbinit file in the Emacs distribution arranges for SIGINT
204 (C-g in Emacs) to be passed to Emacs and not give control back to GDB.
205 On modern POSIX systems, you can override that with this command:
207    handle SIGINT stop nopass
209 After this 'handle' command, SIGINT will return control to GDB.  If
210 you want the C-g to cause a QUIT within Emacs as well, omit the 'nopass'.
212 A technique that can work when 'handle SIGINT' does not is to store
213 the code for some character into the variable stop_character.  Thus,
215     set stop_character = 29
217 makes Control-] (decimal code 29) the stop character.
218 Typing Control-] will cause immediate stop.  You cannot
219 use the set command until the inferior process has been started.
220 Put a breakpoint early in 'main', or suspend the Emacs,
221 to get an opportunity to do the set command.
223 Another technique for get control to the debugger is to put a
224 breakpoint in some rarely used function.  One such convenient function
225 is Fredraw_display, which you can invoke at will interactively with
226 "M-x redraw-display RET".
228 When Emacs is running in a terminal, it is sometimes useful to use a separate
229 terminal for the debug session.  This can be done by starting Emacs as usual,
230 then attaching to it from gdb with the 'attach' command which is explained in
231 the node "Attach" of the GDB manual.
233 On MS-Windows, you can start Emacs in its own separate terminal by
234 setting the new-console option before running Emacs under GDB:
236   (gdb) set new-console 1
237   (gdb) run
239 ** Examining Lisp object values.
241 When you have a live process to debug, and it has not encountered a
242 fatal error, you can use the GDB command 'pr'.  First print the value
243 in the ordinary way, with the 'p' command.  Then type 'pr' with no
244 arguments.  This calls a subroutine which uses the Lisp printer.
246 You can also use 'pp value' to print the emacs value directly.
248 To see the current value of a Lisp Variable, use 'pv variable'.
250 These commands send their output to stderr; if that is closed or
251 redirected to some file you don't know, you won't see their output.
252 This is particularly so for Emacs invoked on MS-Windows from the
253 desktop shortcut.  You can use the command 'redirect-debugging-output'
254 to redirect stderr to a file.
256 Note: It is not a good idea to try 'pr', 'pp', or 'pv' if you know that Emacs
257 is in deep trouble: its stack smashed (e.g., if it encountered SIGSEGV
258 due to stack overflow), or crucial data structures, such as 'obarray',
259 corrupted, etc.  In such cases, the Emacs subroutine called by 'pr'
260 might make more damage, like overwrite some data that is important for
261 debugging the original problem.
263 Also, on some systems it is impossible to use 'pr' if you stopped
264 Emacs while it was inside 'select'.  This is in fact what happens if
265 you stop Emacs while it is waiting.  In such a situation, don't try to
266 use 'pr'.  Instead, use 's' to step out of the system call.  Then
267 Emacs will be between instructions and capable of handling 'pr'.
269 If you can't use 'pr' command, for whatever reason, you can use the
270 'xpr' command to print out the data type and value of the last data
271 value, For example:
273     p it->object
274     xpr
276 You may also analyze data values using lower-level commands.  Use the
277 'xtype' command to print out the data type of the last data value.
278 Once you know the data type, use the command that corresponds to that
279 type.  Here are these commands:
281     xint xptr xwindow xmarker xoverlay xmiscfree xintfwd xboolfwd xobjfwd
282     xbufobjfwd xkbobjfwd xbuflocal xbuffer xsymbol xstring xvector xframe
283     xwinconfig xcompiled xcons xcar xcdr xsubr xprocess xfloat xscrollbar
284     xchartable xsubchartable xboolvector xhashtable xlist xcoding
285     xcharset xfontset xfont xbytecode
287 Each one of them applies to a certain type or class of types.
288 (Some of these types are not visible in Lisp, because they exist only
289 internally.)
291 Each x... command prints some information about the value, and
292 produces a GDB value (subsequently available in $) through which you
293 can get at the rest of the contents.
295 In general, most of the rest of the contents will be additional Lisp
296 objects which you can examine in turn with the x... commands.
298 Even with a live process, these x...  commands are useful for
299 examining the fields in a buffer, window, process, frame or marker.
300 Here's an example using concepts explained in the node "Value History"
301 of the GDB manual to print values associated with the variable
302 called frame.  First, use these commands:
304   cd src
305   gdb emacs
306   b set_frame_buffer_list
307   r -q
309 Then Emacs hits the breakpoint:
311   (gdb) p frame
312   $1 = 139854428
313   (gdb) xpr
314   Lisp_Vectorlike
315   PVEC_FRAME
316   $2 = (struct frame *) 0x8560258
317   "emacs@localhost"
318   (gdb) p *$
319   $3 = {
320     size = 1073742931,
321     next = 0x85dfe58,
322     name = 140615219,
323     [...]
324   }
326 Now we can use 'pp' to print the frame parameters:
328   (gdb) pp $->param_alist
329   ((background-mode . light) (display-type . color) [...])
331 The Emacs C code heavily uses macros defined in lisp.h.  So suppose
332 we want the address of the l-value expression near the bottom of
333 'add_command_key' from keyboard.c:
335   XVECTOR (this_command_keys)->contents[this_command_key_count++] = key;
337 XVECTOR is a macro, so GDB only knows about it if Emacs has been compiled with
338 preprocessor macro information.  GCC provides this if you specify the options
339 '-gdwarf-N' (where N is 2 or higher) and '-g3'.  In this case, GDB can
340 evaluate expressions like "p XVECTOR (this_command_keys)".
342 When this information isn't available, you can use the xvector command in GDB
343 to get the same result.  Here is how:
345   (gdb) p this_command_keys
346   $1 = 1078005760
347   (gdb) xvector
348   $2 = (struct Lisp_Vector *) 0x411000
349   0
350   (gdb) p $->contents[this_command_key_count]
351   $3 = 1077872640
352   (gdb) p &$
353   $4 = (int *) 0x411008
355 Here's a related example of macros and the GDB 'define' command.
356 There are many Lisp vectors such as 'recent_keys', which contains the
357 last 300 keystrokes.  We can print this Lisp vector
359   p recent_keys
360   pr
362 But this may be inconvenient, since 'recent_keys' is much more verbose
363 than 'C-h l'.  We might want to print only the last 10 elements of
364 this vector.  'recent_keys' is updated in keyboard.c by the command
366   XVECTOR (recent_keys)->contents[recent_keys_index] = c;
368 So we define a GDB command 'xvector-elts', so the last 10 keystrokes
369 are printed by
371   xvector-elts recent_keys recent_keys_index 10
373 where you can define xvector-elts as follows:
375   define xvector-elts
376   set $i = 0
377   p $arg0
378   xvector
379   set $foo = $
380   while $i < $arg2
381   p $foo->contents[$arg1-($i++)]
382   pr
383   end
384   document xvector-elts
385   Prints a range of elements of a Lisp vector.
386   xvector-elts  v n i
387   prints 'i' elements of the vector 'v' ending at the index 'n'.
388   end
390 ** Getting Lisp-level backtrace information within GDB
392 The most convenient way is to use the 'xbacktrace' command.  This
393 shows the names of the Lisp functions that are currently active.
395 If that doesn't work (e.g., because the 'backtrace_list' structure is
396 corrupted), type "bt" at the GDB prompt, to produce the C-level
397 backtrace, and look for stack frames that call Ffuncall.  Select them
398 one by one in GDB, by typing "up N", where N is the appropriate number
399 of frames to go up, and in each frame that calls Ffuncall type this:
401    p *args
402    pr
404 This will print the name of the Lisp function called by that level
405 of function calling.
407 By printing the remaining elements of args, you can see the argument
408 values.  Here's how to print the first argument:
410    p args[1]
411    pr
413 If you do not have a live process, you can use xtype and the other
414 x...  commands such as xsymbol to get such information, albeit less
415 conveniently.  For example:
417    p *args
418    xtype
420 and, assuming that "xtype" says that args[0] is a symbol:
422    xsymbol
424 ** Debugging Emacs redisplay problems
426 If you configured Emacs with --enable-checking='glyphs', you can use redisplay
427 tracing facilities from a running Emacs session.
429 The command "M-x trace-redisplay RET" will produce a trace of what redisplay
430 does on the standard error stream.  This is very useful for understanding the
431 code paths taken by the display engine under various conditions, especially if
432 some redisplay optimizations produce wrong results.  (You know that redisplay
433 optimizations might be involved if "M-x redraw-display RET", or even just
434 typing "M-x", causes Emacs to correct the bad display.)  Since the cursor
435 blinking feature triggers periodic redisplay cycles, we recommend disabling
436 'blink-cursor-mode' before invoking 'trace-redisplay', so that you have less
437 clutter in the trace.  You can also have up to 30 last trace messages dumped to
438 standard error by invoking the 'dump-redisplay-history' command.
440 To find the code paths which were taken by the display engine, search xdisp.c
441 for the trace messages you see.
443 The command 'dump-glyph-matrix' is useful for producing on standard error
444 stream a full dump of the selected window's glyph matrix.  See the function's
445 doc string for more details.  If you are debugging redisplay issues in
446 text-mode frames, you may find the command 'dump-frame-glyph-matrix' useful.
448 Other commands useful for debugging redisplay are 'dump-glyph-row' and
449 'dump-tool-bar-row'.
451 If you run Emacs under GDB, you can print the contents of any glyph matrix by
452 just calling that function with the matrix as its argument.  For example, the
453 following command will print the contents of the current matrix of the window
454 whose pointer is in 'w':
456   (gdb) p dump_glyph_matrix (w->current_matrix, 2)
458 (The second argument 2 tells dump_glyph_matrix to print the glyphs in
459 a long form.)
461 The Emacs display code includes special debugging code, but it is normally
462 disabled.  Configuring Emacs with --enable-checking='yes,glyphs' enables it.
464 Building Emacs like that activates many assertions which scrutinize
465 display code operation more than Emacs does normally.  (To see the
466 code which tests these assertions, look for calls to the 'eassert'
467 macros.)  Any assertion that is reported to fail should be investigated.
469 When you debug display problems running emacs under X, you can use
470 the 'ff' command to flush all pending display updates to the screen.
472 The src/.gdbinit file defines many useful commands for dumping redisplay
473 related data structures in a terse and user-friendly format:
475  'ppt' prints value of PT, narrowing, and gap in current buffer.
476  'pit' dumps the current display iterator 'it'.
477  'pwin' dumps the current window 'win'.
478  'prow' dumps the current glyph_row 'row'.
479  'pg' dumps the current glyph 'glyph'.
480  'pgi' dumps the next glyph.
481  'pgrow' dumps all glyphs in current glyph_row 'row'.
482  'pcursor' dumps current output_cursor.
484 The above commands also exist in a version with an 'x' suffix which takes an
485 object of the relevant type as argument.  For example, 'pgrowx' dumps all
486 glyphs in its argument, which must be of type 'struct glyph_row'.
488 Since redisplay is performed by Emacs very frequently, you need to place your
489 breakpoints cleverly to avoid hitting them all the time, when the issue you are
490 debugging did not (yet) happen.  Here are some useful techniques for that:
492  . Put a breakpoint at 'Fredraw_display' before running Emacs.  Then do
493    whatever is required to reproduce the bad display, and invoke "M-x
494    redraw-display".  The debugger will kick in, and you can set or enable
495    breakpoints in strategic places, knowing that the bad display will be
496    redrawn from scratch.
498  . For debugging incorrect cursor position, a good place to put a breakpoint is
499    in 'set_cursor_from_row'.  The first time this function is called as part of
500    'redraw-display', Emacs is redrawing the minibuffer window, which is usually
501    not what you want; type "continue" to get to the call you want.  In general,
502    always make sure 'set_cursor_from_row' is called for the right window and
503    buffer by examining the value of w->contents: it should be the buffer whose
504    display you are debugging.
506  . 'set_cursor_from_row' is also a good place to look at the contents of a
507    screen line (a.k.a. "glyph row"), by means of the 'pgrow' GDB command.  Of
508    course, you need first to make sure the cursor is on the screen line which
509    you want to investigate.  If you have set a breakpoint in 'Fredraw_display',
510    as advised above, move cursor to that line before invoking 'redraw-display'.
512  . If the problem happens only at some specific buffer position or for some
513    specific rarely-used character, you can make your breakpoints conditional on
514    those values.  The display engine maintains the buffer and string position
515    it is processing in the it->current member; for example, the buffer
516    character position is in it->current.pos.charpos.  Most redisplay functions
517    accept a pointer to a 'struct it' object as their argument, so you can make
518    conditional breakpoints in those functions, like this:
520     (gdb) break x_produce_glyphs if it->current.pos.charpos == 1234
522    For conditioning on the character being displayed, use it->c or
523    it->char_to_display.
525  . You can also make the breakpoints conditional on what object is being used
526    for producing glyphs for display.  The it->method member has the value
527    GET_FROM_BUFFER for displaying buffer contents, GET_FROM_STRING for
528    displaying a Lisp string (e.g., a 'display' property or an overlay string),
529    GET_FROM_IMAGE for displaying an image, etc.  See 'enum it_method' in
530    dispextern.h for the full list of values.
532 ** Following longjmp call.
534 Recent versions of glibc (2.4+?) encrypt stored values for setjmp/longjmp which
535 prevents GDB from being able to follow a longjmp call using 'next'.  To
536 disable this protection you need to set the environment variable
537 LD_POINTER_GUARD to 0.
539 ** Using GDB in Emacs
541 Debugging with GDB in Emacs offers some advantages over the command line (See
542 the GDB Graphical Interface node of the Emacs manual).  There are also some
543 features available just for debugging Emacs:
545 1) The command gud-print is available on the tool bar (the 'p' icon) and
546    allows the user to print the s-expression of the variable at point,
547    in the GUD buffer.
549 2) Pressing 'p' on a component of a watch expression that is a lisp object
550    in the speedbar prints its s-expression in the GUD buffer.
552 3) The STOP button on the tool bar and the Signals->STOP menu-bar menu
553    item are adjusted so that they send SIGTSTP instead of the usual
554    SIGINT.
556 4) The command gud-pv has the global binding 'C-x C-a C-v' and prints the
557    value of the lisp variable at point.
559 ** Debugging what happens while preloading and dumping Emacs
561 Debugging 'temacs' is useful when you want to establish whether a
562 problem happens in an undumped Emacs.  To run 'temacs' under a
563 debugger, type "gdb temacs", then start it with 'r -batch -l loadup'.
565 If you need to debug what happens during dumping, start it with 'r -batch -l
566 loadup dump' instead.  For debugging the bootstrap dumping, use "loadup
567 bootstrap" instead of "loadup dump".
569 If temacs actually succeeds when running under GDB in this way, do not
570 try to run the dumped Emacs, because it was dumped with the GDB
571 breakpoints in it.
573 ** If you encounter X protocol errors
575 The X server normally reports protocol errors asynchronously,
576 so you find out about them long after the primitive which caused
577 the error has returned.
579 To get clear information about the cause of an error, try evaluating
580 (x-synchronize t).  That puts Emacs into synchronous mode, where each
581 Xlib call checks for errors before it returns.  This mode is much
582 slower, but when you get an error, you will see exactly which call
583 really caused the error.
585 You can start Emacs in a synchronous mode by invoking it with the -xrm
586 option, like this:
588     emacs -xrm "emacs.synchronous: true"
590 Setting a breakpoint in the function 'x_error_quitter' and looking at
591 the backtrace when Emacs stops inside that function will show what
592 code causes the X protocol errors.
594 Some bugs related to the X protocol disappear when Emacs runs in a
595 synchronous mode.  To track down those bugs, we suggest the following
596 procedure:
598   - Run Emacs under a debugger and put a breakpoint inside the
599     primitive function which, when called from Lisp, triggers the X
600     protocol errors.  For example, if the errors happen when you
601     delete a frame, put a breakpoint inside 'Fdelete_frame'.
603   - When the breakpoint breaks, step through the code, looking for
604     calls to X functions (the ones whose names begin with "X" or
605     "Xt" or "Xm").
607   - Insert calls to 'XSync' before and after each call to the X
608     functions, like this:
610        XSync (f->output_data.x->display_info->display, 0);
612     where 'f' is the pointer to the 'struct frame' of the selected
613     frame, normally available via XFRAME (selected_frame).  (Most
614     functions which call X already have some variable that holds the
615     pointer to the frame, perhaps called 'f' or 'sf', so you shouldn't
616     need to compute it.)
618     If your debugger can call functions in the program being debugged,
619     you should be able to issue the calls to 'XSync' without recompiling
620     Emacs.  For example, with GDB, just type:
622        call XSync (f->output_data.x->display_info->display, 0)
624     before and immediately after the suspect X calls.  If your
625     debugger does not support this, you will need to add these pairs
626     of calls in the source and rebuild Emacs.
628     Either way, systematically step through the code and issue these
629     calls until you find the first X function called by Emacs after
630     which a call to 'XSync' winds up in the function
631     'x_error_quitter'.  The first X function call for which this
632     happens is the one that generated the X protocol error.
634   - You should now look around this offending X call and try to figure
635     out what is wrong with it.
637 ** If Emacs causes errors or memory leaks in your X server
639 You can trace the traffic between Emacs and your X server with a tool
640 like xmon, available at ftp://ftp.x.org/contrib/devel_tools/.
642 Xmon can be used to see exactly what Emacs sends when X protocol errors
643 happen.  If Emacs causes the X server memory usage to increase you can
644 use xmon to see what items Emacs creates in the server (windows,
645 graphical contexts, pixmaps) and what items Emacs delete.  If there
646 are consistently more creations than deletions, the type of item
647 and the activity you do when the items get created can give a hint where
648 to start debugging.
650 ** If the symptom of the bug is that Emacs fails to respond
652 Don't assume Emacs is 'hung'--it may instead be in an infinite loop.
653 To find out which, make the problem happen under GDB and stop Emacs
654 once it is not responding.  (If Emacs is using X Windows directly, you
655 can stop Emacs by typing C-z at the GDB job.  On MS-Windows, run Emacs
656 as usual, and then attach GDB to it -- that will usually interrupt
657 whatever Emacs is doing and let you perform the steps described
658 below.)
660 Then try stepping with 'step'.  If Emacs is hung, the 'step' command
661 won't return.  If it is looping, 'step' will return.
663 If this shows Emacs is hung in a system call, stop it again and
664 examine the arguments of the call.  If you report the bug, it is very
665 important to state exactly where in the source the system call is, and
666 what the arguments are.
668 If Emacs is in an infinite loop, try to determine where the loop
669 starts and ends.  The easiest way to do this is to use the GDB command
670 'finish'.  Each time you use it, Emacs resumes execution until it
671 exits one stack frame.  Keep typing 'finish' until it doesn't
672 return--that means the infinite loop is in the stack frame which you
673 just tried to finish.
675 Stop Emacs again, and use 'finish' repeatedly again until you get back
676 to that frame.  Then use 'next' to step through that frame.  By
677 stepping, you will see where the loop starts and ends.  Also, examine
678 the data being used in the loop and try to determine why the loop does
679 not exit when it should.
681 On GNU and Unix systems, you can also trying sending Emacs SIGUSR2,
682 which, if 'debug-on-event' has its default value, will cause Emacs to
683 attempt to break it out of its current loop and into the Lisp
684 debugger.  (See the node "Debugging" in the ELisp manual for the
685 details about the Lisp debugger.)  This feature is useful when a
686 C-level debugger is not conveniently available.
688 ** If certain operations in Emacs are slower than they used to be, here
689 is some advice for how to find out why.
691 Stop Emacs repeatedly during the slow operation, and make a backtrace
692 each time.  Compare the backtraces looking for a pattern--a specific
693 function that shows up more often than you'd expect.
695 If you don't see a pattern in the C backtraces, get some Lisp
696 backtrace information by typing "xbacktrace" or by looking at Ffuncall
697 frames (see above), and again look for a pattern.
699 When using X, you can stop Emacs at any time by typing C-z at GDB.
700 When not using X, you can do this with C-g.  On non-Unix platforms,
701 such as MS-DOS, you might need to press C-BREAK instead.
703 ** If GDB does not run and your debuggers can't load Emacs.
705 On some systems, no debugger can load Emacs with a symbol table,
706 perhaps because they all have fixed limits on the number of symbols
707 and Emacs exceeds the limits.  Here is a method that can be used
708 in such an extremity.  Do
710     nm -n temacs > nmout
711     strip temacs
712     adb temacs
713     0xd:i
714     0xe:i
715     14:i
716     17:i
717     :r -l loadup   (or whatever)
719 It is necessary to refer to the file 'nmout' to convert
720 numeric addresses into symbols and vice versa.
722 It is useful to be running under a window system.
723 Then, if Emacs becomes hopelessly wedged, you can create another
724 window to do kill -9 in.  kill -ILL is often useful too, since that
725 may make Emacs dump core or return to adb.
727 ** Debugging incorrect screen updating on a text terminal.
729 To debug Emacs problems that update the screen wrong, it is useful
730 to have a record of what input you typed and what Emacs sent to the
731 screen.  To make these records, do
733 (open-dribble-file "~/.dribble")
734 (open-termscript "~/.termscript")
736 The dribble file contains all characters read by Emacs from the
737 terminal, and the termscript file contains all characters it sent to
738 the terminal.  The use of the directory '~/' prevents interference
739 with any other user.
741 If you have irreproducible display problems, put those two expressions
742 in your ~/.emacs file.  When the problem happens, exit the Emacs that
743 you were running, kill it, and rename the two files.  Then you can start
744 another Emacs without clobbering those files, and use it to examine them.
746 An easy way to see if too much text is being redrawn on a terminal is to
747 evaluate '(setq inverse-video t)' before you try the operation you think
748 will cause too much redrawing.  This doesn't refresh the screen, so only
749 newly drawn text is in inverse video.
751 ** Debugging LessTif
753 If you encounter bugs whereby Emacs built with LessTif grabs all mouse
754 and keyboard events, or LessTif menus behave weirdly, it might be
755 helpful to set the 'DEBUGSOURCES' and 'DEBUG_FILE' environment
756 variables, so that one can see what LessTif was doing at this point.
757 For instance
759   export DEBUGSOURCES="RowColumn.c:MenuShell.c:MenuUtil.c"
760   export DEBUG_FILE=/usr/tmp/LESSTIF_TRACE
761   emacs &
763 causes LessTif to print traces from the three named source files to a
764 file in '/usr/tmp' (that file can get pretty large).  The above should
765 be typed at the shell prompt before invoking Emacs, as shown by the
766 last line above.
768 Running GDB from another terminal could also help with such problems.
769 You can arrange for GDB to run on one machine, with the Emacs display
770 appearing on another.  Then, when the bug happens, you can go back to
771 the machine where you started GDB and use the debugger from there.
773 ** Debugging problems which happen in GC
775 The array 'last_marked' (defined on alloc.c) can be used to display up
776 to 500 last objects marked by the garbage collection process.
777 Whenever the garbage collector marks a Lisp object, it records the
778 pointer to that object in the 'last_marked' array, which is maintained
779 as a circular buffer.  The variable 'last_marked_index' holds the
780 index into the 'last_marked' array one place beyond where the pointer
781 to the very last marked object is stored.
783 The single most important goal in debugging GC problems is to find the
784 Lisp data structure that got corrupted.  This is not easy since GC
785 changes the tag bits and relocates strings which make it hard to look
786 at Lisp objects with commands such as 'pr'.  It is sometimes necessary
787 to convert Lisp_Object variables into pointers to C struct's manually.
789 Use the 'last_marked' array and the source to reconstruct the sequence
790 that objects were marked.  In general, you need to correlate the
791 values recorded in the 'last_marked' array with the corresponding
792 stack frames in the backtrace, beginning with the innermost frame.
793 Some subroutines of 'mark_object' are invoked recursively, others loop
794 over portions of the data structure and mark them as they go.  By
795 looking at the code of those routines and comparing the frames in the
796 backtrace with the values in 'last_marked', you will be able to find
797 connections between the values in 'last_marked'.  E.g., when GC finds
798 a cons cell, it recursively marks its car and its cdr.  Similar things
799 happen with properties of symbols, elements of vectors, etc.  Use
800 these connections to reconstruct the data structure that was being
801 marked, paying special attention to the strings and names of symbols
802 that you encounter: these strings and symbol names can be used to grep
803 the sources to find out what high-level symbols and global variables
804 are involved in the crash.
806 Once you discover the corrupted Lisp object or data structure, grep
807 the sources for its uses and try to figure out what could cause the
808 corruption.  If looking at the sources doesn't help, you could try
809 setting a watchpoint on the corrupted data, and see what code modifies
810 it in some invalid way.  (Obviously, this technique is only useful for
811 data that is modified only very rarely.)
813 It is also useful to look at the corrupted object or data structure in
814 a fresh Emacs session and compare its contents with a session that you
815 are debugging.
817 ** Debugging problems with non-ASCII characters
819 If you experience problems which seem to be related to non-ASCII
820 characters, such as \201 characters appearing in the buffer or in your
821 files, set the variable byte-debug-flag to t.  This causes Emacs to do
822 some extra checks, such as look for broken relations between byte and
823 character positions in buffers and strings; the resulting diagnostics
824 might pinpoint the cause of the problem.
826 ** Debugging the TTY (non-windowed) version
828 The most convenient method of debugging the character-terminal display
829 is to do that on a window system such as X.  Begin by starting an
830 xterm window, then type these commands inside that window:
832   $ tty
833   $ echo $TERM
835 Let's say these commands print "/dev/ttyp4" and "xterm", respectively.
837 Now start Emacs (the normal, windowed-display session, i.e. without
838 the '-nw' option), and invoke "M-x gdb RET emacs RET" from there.  Now
839 type these commands at GDB's prompt:
841   (gdb) set args -nw -t /dev/ttyp4
842   (gdb) set environment TERM xterm
843   (gdb) run
845 The debugged Emacs should now start in no-window mode with its display
846 directed to the xterm window you opened above.
848 Similar arrangement is possible on a character terminal by using the
849 'screen' package.
851 On MS-Windows, you can start Emacs in its own separate terminal by
852 setting the new-console option before running Emacs under GDB:
854   (gdb) set new-console 1
855   (gdb) run
857 ** Running Emacs built with malloc debugging packages
859 If Emacs exhibits bugs that seem to be related to use of memory
860 allocated off the heap, it might be useful to link Emacs with a
861 special debugging library, such as Electric Fence (a.k.a. efence) or
862 GNU Checker, which helps find such problems.
864 Emacs compiled with such packages might not run without some hacking,
865 because Emacs replaces the system's memory allocation functions with
866 its own versions, and because the dumping process might be
867 incompatible with the way these packages use to track allocated
868 memory.  Here are some of the changes you might find necessary:
870   - Edit configure, to set system_malloc and CANNOT_DUMP to "yes".
872   - Configure with a different --prefix= option.  If you use GCC,
873     version 2.7.2 is preferred, as some malloc debugging packages
874     work a lot better with it than with 2.95 or later versions.
876   - Type "make" then "make -k install".
878   - If required, invoke the package-specific command to prepare
879     src/temacs for execution.
881   - cd ..; src/temacs
883 (Note that this runs 'temacs' instead of the usual 'emacs' executable.
884 This avoids problems with dumping Emacs mentioned above.)
886 Some malloc debugging libraries might print lots of false alarms for
887 bitfields used by Emacs in some data structures.  If you want to get
888 rid of the false alarms, you will have to hack the definitions of
889 these data structures on the respective headers to remove the ':N'
890 bitfield definitions (which will cause each such field to use a full
891 int).
893 ** How to recover buffer contents from an Emacs core dump file
895 The file etc/emacs-buffer.gdb defines a set of GDB commands for
896 recovering the contents of Emacs buffers from a core dump file.  You
897 might also find those commands useful for displaying the list of
898 buffers in human-readable format from within the debugger.
901 This file is part of GNU Emacs.
903 GNU Emacs is free software: you can redistribute it and/or modify
904 it under the terms of the GNU General Public License as published by
905 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
906 (at your option) any later version.
908 GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
909 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
910 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
911 GNU General Public License for more details.
913 You should have received a copy of the GNU General Public License
914 along with GNU Emacs.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
917 Local variables:
918 mode: outline
919 paragraph-separate: "[  \f]*$"
920 end: