6_开发中的辅助工具

关键词：addr2line、strip、ar、nm、objdump、size、strings

1. 什么是开发环境？

• 构建环境：代码编写，程序编译，版本控制（可选）
• 调试环境：用于定位问题的辅助工具集
• 测试环境：用于验证目标程序是否满足用户的显性需求和隐形需求
  GNU为GCC编译器提供配套的辅助工具集

2. addr2line

• 将指定地址转换为对应的文件名和行号
• 常用于分析和定位内存访问错误的问题
• addr2line示例：定位0地址访问
  1）开启core dump选项：ulimit -c unlimited
  2）运行程序，并生成崩溃时的core文件：执行导致程序崩溃的测试用例
  3）读取core文件，获取IP寄存器的值（0x08048000）：dmesg core
  4）使用addr2line定位代码行：addr2line 0x08048000 -f -e test.out
  注意： test.out需要是调试版本的，即在编译或链接时需要加上-g选项

示例代码：
func.c

#include <stdio.h>

int* g_pointer;

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

test.c

#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;
}

addr2line使用方法：
1）首先生成调试版本的test.out文件：gcc -g test.c func.c -o test.out
2）开启core dump选项：ulimit -c unlimited
3）执行test.out：./test.out
4）读取core文件，获取IP寄存器的值：dmesg core
5）使用addr2line定位代码行：addr2line 0x08048469 -f -e test.out

输出结果：

func
/home/delphi/code/ch2/5/func.c:7

第一行表示程序发生崩溃的函数名；
第二行表示段错误的文件地址和行号

3. strip

• 剔除程序文件中的调试信息，减少目标成表程序的大小
• 一般在程序发布前都需要将调试信息剔除
• 过多的调试信息可能影响程序的执行效率
• 使用方法：strip test.out
• 注意事项：
  1）几乎所有的调试辅助工具都依赖于目标文件中的调试信息
  2）调试信息的运用能够快速定位问题
  3）使用gcc编译器时使用-g选项生成调试信息
  4）发布程序时再考虑是否使用strip剔除调试信息

4. ar

• 打包目标文件：
  ar crs libname.a x.o y.o：将.o文件打包到libname.a静态库文件中
• 解压目标文件：
  ar x libname.a：将libname.a静态库文件解压为.o文件

5. nm

• 列出目标文件中的标识符（变量名，函数名）
• 输出结果由三部分组成：{地址， 段， 标识符}
• 用法：nm fillename.o(.out)
  

6. objdump

• 反汇编目标文件，查看汇编到源码的映射
  objdump -d func.o

objdump -S func.o
  
• 查看目标文件中的详细段信息
  objdump -h func.o
  

objdump -h的输出说明：
1） idx：段下标
2）Name：段标识符（名字）
3）Size：段所占空间的大小
4）VMA（ Virtual Memory Address）：段起始位置的虚存地址
5）LMA（Load Memory Address）：段在存储空间中的加载地址
6）File off：段在目标文件中的相对位置，即偏移位置
7）Algn：短的边界对齐字节数

7. size

• 获取目标文件中的所有段大小
  size test.out
  

8. strings

• 获取目标文件中的所有字符串常量
  strings test.out
  

声明：此文章为本人在学习狄泰软件学院《十二月提升计划》所做的笔记，参考书籍《专业嵌入式软件开发》——李云，文章中包含狄泰软件资料内容和《专业嵌入式软件开发》资料内容，一切版权归狄泰软件和《专业嵌入式软件开发》所有！