嵌入式開發/調試輔助工具

開發輔助工具

開發環境組成

通常開發環境由三部分組成：
構建環境：包括代碼編寫，程序編譯，版本控制等功能。
調試環境：用于定位問題的輔助工具集
測試環境：用于驗證目標程序是否滿足用戶要求的顯性需求和隱性需求
嵌入式開發中，通常有20%的時間用于目標構建，80%的時間用于測試、調試和bug修復，工欲善其事，必先利其器，提高開發和調試效率十分重要。GNU為GCC編譯器提供了配套的輔助工具集（Binutils）,網址：http://www.gnu.org/software/binutils/

開發工具集

addr2line

將指定地址轉換為對應的文件名和行號，常用于分析和定位內存錯誤的問題
addr2line 示例：定位0地址訪問

#include <stdio.h>

int g_global = 0;
int g_test = 1;

extern int* g_pointer;
extern void func();

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("&g_global = %p\n", &g_global);
    printf("&g_test = %p\n", &g_test);
    printf("&g_pointer = %p\n", &g_pointer);
    printf("g_pointer = %p\n", g_pointer);
    printf("&func = %p\n", &func);
    printf("&main = %p\n", &main);

    func();

    return 0;
}

示例代碼func.c

#include <stdio.h>

int* g_pointer;

void func()
{
        *g_pointer = (int)"D.T.Software";

    return;
}

1、開啟core dump 選項
ulimit -c unlimited
2、運行程序，并生成崩潰的core文件
執行導致程序崩潰的測序用例，執行后我們看到生成的core 文件
3、讀取core文件，獲取IP寄存器的值（0x08048000）
dmesg core
在文件的最后幾行，內容如下：

這的地址 0x08048000 即是ip寄存器的地址。
4、使用addr2line 定位代碼行
Addr2line 0x08048000 -f -e test.out

strip

剔除稱故鄉文件中的調試信息，減少目標程序的大小
一本在程序發布前都選喲將調試信息剔除
過多的調試信息可能會影響程序的執行效率
strip test.out

注意事項：
幾乎所有的調試輔助工具都依賴于目標文件中的調試信息
調試信息的運用可以快速定位問題
使用gcc 編譯程序時使用-g 生成調試信息
發布程序時再考慮是否使用strip 剔除調試信息

ar

打包目標文件， ar crs libname.a x.o y.o
解壓目標文件，ar x libname.a

nm

列出目標文件中的標識符（變量、函數名）
輸出結果由三部分組成：{地址、段、標識符}

段標識說明

objdump

反匯編目標文件、查看匯編到源碼的映射
objdump -d func.o

objdump -S func.o

查看目標文件中的詳細段信息
objdump -h test.out

輸出說明：

在這里我們有必要講解一個概念：
首先存在三個地址：虛擬內存地址，加載地址，運行地址
當我們執行可執行程序a.out后：
1.操作系統為該程序分配一個進程，自然會為其分配內存（虛擬內存）。
2.加載a.out中的各個段到內存（加載地址），這里加載依據的就是上述objdump -h中的file off
3.執行可執行程序（運行地址）。

size

獲取目標文件中的所有段大小， size test.out

strings

獲取目標文件中的所有字符串常量，string test.out