GDB中next/step被宏内__BKPT中断时hook-stop未触发问题

环境 #

• 目标芯片：STM32L475VGT（ST-Link）
• GDB版本：GNU gdb (GNU Tools for STM32 14.3.rel1.20251027-0700) 15.2.90.20241229-git
• IDE：STM32CubeIDE for VSCode v3.9.0

复现步骤 #

1. 定义包含__BKPT的C宏：

#include "cmsis_gcc.h"

#define DEBUGGER_ATTACHED() ((CoreDebug->DHCSR & CoreDebug_DHCSR_C_DEBUGEN_Msk) != 0)

#define BREAKPOINT(arg)                                                                            
    do                                                                                             
    {                                                                                              
        if (DEBUGGER_ATTACHED())                                                                   
        {                                                                                          
            __BKPT(arg);                                                                           
            __NOP(); /* NOP to prevent the debugger from immediately stepping to the next line. */ 
        }                                                                                          
    } while (0)

int main()
{
    int a = 0;        // 操作：继续（F5）
    BREAKPOINT(0x01); // 操作：单步跳过（F10），此步正常
    a++;              // 操作：单步跳过（F10），此步正常
    BREAKPOINT(0x01); // 操作：单步跳过（F10），IDE进入"悬停"状态
    a++;
}

2. 在.gdbinit文件中定义hook脚本：

define hook-next
 echo ---> hook-next
end

define hookpost-next
 echo ---> hookpost-next
end

define hook-stop
  echo ---> hook-stop
  
  # 检测ARM Thumb __BKPT指令
  if (*(unsigned char*)($pc+1)) == 0xBE
    # 读取__BKPT参数
    set $arg = *(unsigned char*)($pc)

    if $arg == 0x01
      # 跳过BKPT指令（16位）；否则PC会停留在断点指令上，无法执行单步跳过、单步进入、继续等操作
      set $pc = $pc + 2
      echo ---> __BKPT(0x01) handled
    end
 end
end

3. 启动调试会话，对第二个BREAKPOINT(0x01)行执行单步跳过（F10/next）。

现象 #

对正常代码行（如a++）执行next时，会依次触发hook-next、next、hookpost-next、hook-stop；但对宏内BREAKPOINT(0x01)执行next时，hook-stop未触发，GDB陷入“悬停”状态：IDE显示调试正在运行，但CPU已暂停，需手动执行暂停（F6）才会触发hook-stop。

技术分析 #

GDB将宏上的next/step操作视为原子事务，若CPU在到达next/step计算的目标地址前触发__BKPT产生SIGTRAP，GDB会终止该事务，未完成停止流程，导致hook-stop被绕过，严重影响依赖hook-stop的自动化脚本（如PC调整）。

期望行为 #

无论目标因步进完成还是中途遇到__BKPT暂停，GDB都应触发hook-stop。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Parminder Singh