GCC 函数调用探测功能

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gcc 函数调用探测功能
gcc -finstrument-functions 使用，
man gcc 是很好的帮助。
----------------------------------------收集一个函数调用的踪迹，一种方法是通过在函数的入口处和出口处插入一个打印语句来检测。这个过程非常繁琐，而且很容易出错，通常需要对源代码进行大量的修改。
幸运的是，GNU 编译器工具链（也称为 gcc）提供了一种自动检测应用程序中的各个函数的方法。
gcc 加上该选项 -finstrument-functions
在检测函数入口，会调用: void __cyg_profile_func_enter（ void *func_address, void *call_site ）
在检测函数出口，会调用：void __cyg_profile_func_exit （ void *func_address, void *call_site ）
__cyg 开头，是Cygnus 的贡献.
在执行应用程序时，就可以收集调用者地址和被调用着地址，如果加上 -g 选项，增加调试信息，则用addr2line -f 可以找到地址对应的函数名称。
看看汇编会使你更清楚。代码不需要修改，仅通过修改编译选项，使其具有了函数调用探测功能。
为灵活期间，少量修改代码，加入对感兴趣的调用探测，这无疑是很好的想法。下面给出自己整理的一个例子.
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debug 代码
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat instrument.h
#ifndef INSTRUMENT_H
#define INSTRUMENT_H
void enable_instrument（ void ） __attribute__ （（no_instrument_function））;
void disable_instrument（ void ） __attribute__ （（no_instrument_function））;
void main_destructor（ void ） __attribute__ （（no_instrument_function, destructor））;
void __cyg_profile_func_enter（ void *, void *） __attribute__ （（no_instrument_function））;
void __cyg_profile_func_exit（ void *, void *） __attribute__ （（no_instrument_function））;
#endif
[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat instrument.c
#include <stdio.h>
#include "instrument.h"#define INSTRUMENT_FILE_PATH "instrument.log"static FILE *instrument_fd = NULL;
static int _flag = 0;#define open_instrument_file（）
（instrument_fd = fopen（INSTRUMENT_FILE_PATH, "w"））#define close_instrument_file（）
do{
if （NULL ！= instrument_fd）
{
fclose（instrument_fd）;
instrument_fd = NULL;
}
}while（0） //首次打印会打开文件
#define instrument_print（args, fmt...）
do{
if （0 == _flag）
{
break;
}
if （NULL == instrument_fd && NULL == open_instrument_file（））
{
printf（"Err: Can not open output file. "）;
break;
}
fprintf（instrument_fd, args, ##fmt）;
fflush（instrument_fd）;
}while（0）;//enable, disable 配对使用，在关注的函数上添加
void enable_instrument（ void ）
{
_flag = 1;
}
void disable_instrument（ void ）
{
_flag = 0;
}
// 一般是用不到该函数了
void main_destructor（ void ）
{
close_instrument_file（）;
}
void __cyg_profile_func_enter（ void *func_addr, void *call_site ）
{
instrument_print（"Enter %p %p ", call_site, func_addr）;
}
void __cyg_profile_func_exit（ void *func_addr, void *call_site ）
{
instrument_print（"Exit %p %p ", call_site, func_addr）;
}------------------------------------------------------------
测试代码
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat test.c
#include <stdio.h>
#include "instrument.h"int addmul（int i, int j）;
int mul（int i, int j）;
int main（int argc, char *argv[]）
{
enable_instrument（）;
int i=addmul（3,5）;
printf（"result is %d ",i）;
disable_instrument（）;
return 0;
}
int addmul（int i, int j）
{
int k1,k2;
k1=i+j;
k2=mul（i,j）;
return k1+k2;
}int mul（int i, int j）
{
return i * j;
}------------------------------------------------------------
Makefile
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat Makefile
CFLAGS=-finstrument-functions
all:
gcc -c -g -finstrument-functions -o test.o test.c
gcc -c -g -finstrument-functions -o instrument.o instrument.c
gcc -o test test.o instrument.o
@echo ok！
clean:
rm test------------------------------------------------------------
辅助工具
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat addr2line.sh
#！/bin/shif [ $# ！= 3 ]; then
echo "Usage: addr2line.sh executefile addressfile functionfile"
exit
fi;rm $3
cat $2 | while read line
do
if [ "$line" = "Enter" ]; then
read line1
read line2
addr2line -e $1 -f $line1 -s >> $3
echo "-----> call" >> $3
addr2line -e $1 -f $line2 -s | sed "s/^/ /" >> $3
echo >> $3
elif [ "$line" = "Exit" ]; then
read line1
read line2
addr2line -e $1 -f $line2 -s | sed "s/^/ /" >> $3
echo "<----- return" >> $3
addr2line -e $1 -f $line1 -s >> $3
echo >> $3
fi;
done------------------------------------------------------------
执行过程:
1.生成执行文件
2.执行文件，生成调用记录文件->instrument.log
3.生成调用函数文件
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ make
gcc -c -g -finstrument-functions -o test.o test.c
gcc -c -g -finstrument-functions -o instrument.o instrument.c
gcc -o test test.o instrument.o
ok！
[/pts/1@linuxidc ~/test]$ ./test
result is 23
[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat instrument.log
Enter
0x4006c6
0x400701
Enter
0x400739
0x40075c
Exit
0x400739
0x40075c
Exit
0x4006c6
0x400701[/pts/1@linuxidc ~/test]$ ./addr2line.sh test instrument.log instrument.txt
[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat instrument.txt
main
test.c:9
-----> call
addmul
test.c:17addmul
test.c:20
-----> call
mul
test.c:25 mul
test.c:25
<----- return
addmul
test.c:20 addmul
test.c:17
<----- return
main
test.c:9GCC编译器入门 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-01/111431.htmUbuntu 12.04嵌入式交叉编译环境arm-linux-GCC搭建过程图解 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/85902.htmUbuntu 12.10安装交叉编译器arm-none-linux-gnueabi-GCC http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/82016.htmUbuntu下Vim+GCC+GDB安装及使用 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/78159.htmUbuntu下两个GCC版本切换 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-10/72284.htmGCC 的详细介绍：请点这里
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