binutils工具集之---addr2line

Posted 2020-09-01 悄然拔尖

 

addr2line用于得到程序指令地址所对应的函数，以及函数所在的源文件名和行号。

在不少嵌入式开发环境中，编译器的名称往往不是gcc，而是想arm-rtems-gcc这样的，对于这种命名形式的编译器，读者通常可以找到arm-rtems-addr2line ，arm-rtems-objdump等相应名称的工具，这是GNU工具集的一种命名惯例。

本文并不是binutils工具集的完整参考手册，当需要得到更为详细的帮助信息时，可以参照对应工具的man和info信息。另一个更为简单的方法时运行相应的工具并指定--help参数，可以获得该工具的简单帮助信息。

用法：addr2line [选项] [地址]
将地址转换成文件名/行号对。
如果没有在命令行中给出地址，就从标准输入中读取它们
选项是：
@<file> 读取选项从 <file>
-a --addresses 显示地址
-b --target=<bfdname> 设置二进位文件格式
-e --exe=<executable><name> 设置输入文件名称（默认为 a.out）
-i --inlines 解开内联函数
-j --section=<name> 读取相对于段的偏移而非地址
-p --pretty-print 让输出对人类更可读
-s --basenames 去除目录名
-f --functions 显示函数名
-C --demangle[=style] 解码函数名
-h --help 显示本帮助

实战操练：

建立main.c文件如下：

输入：

gcc -g main.c -o app -Wall

一定要加-g选项，不然没有调试信息。

编译没有任何警告（作为gcc来说不应该啊^_^）

运行

显示段错误。使用dmesg（该命令可以参考https://linux.cn/article-3587-1.html）追踪：

注意最后一行 app 可执行文件的描述：segfault（段错误）ip为4004e6这就是程序执行出错的位置。这时，addr2line登场：

 

显示在在我的目录下 main.c的第七行出现段错误，现在回过头去看第一幅图片，你应该会发现addr2line准确地得到了我们想要调试的东西。

一般常用的两个option为-f和-e。

下面，我们再来做一件有意思的事情：

main.c如下：

运行如下：

这里的地址是通过程序打印而获得，在现实工作中往往是程序崩溃是通过某种方式获得地址，比如上面的dmesg，或者在嵌入式系统的一些IDE上也有类似功能。通过nm -n指令可以看到函数对应的开始地址：只取foo和main函数截图如下：

 

 可以看出foo函数是有大小的，foo函数的大小就是main的地址减去foo的地址。如果传递给addr2line的地址是400526-400541之间的任意地址会输出什么呢？

测试结果表明，addr2line可以通过函数的任一地址找到所属函数的相关信息。

 

根据地址找到了函数名，现在我们写一个c++程序main.cpp如下 图：

运行如下：

 

首先和C语言一样，addr2line找到了foo函数入口在main.cpp的第五行，（也可以看出函数调用是从大括号处开始），但是函数名却是_Z3f00v,这就有点奇怪了，怎么不是foo呢？这是因为c++的重载使得这一现象产生。从C语言的角度来看c++的重载函数名称必须不同，为了做到这一点，c++编译器的处理方法就是对于每一个函数，将根据输入参数采取一定的编码方式，形成不同的c函数名，这个过程就是名字分裂过程。如上的 _Z3f00v就是c++程序中foo（）函数的名字分裂后的形式。毕竟c++是从C语言上发展而来的。

我们可以通过--demangle选项获得函数名：

--demangle=gnu-v3用于还原foo（）函数。