使用 bfd 从跟踪中恢复位置信息

Question

我正在使用来自libld (http://linux.die.net/man/3/dladdr) 的dladdr 来跟踪函数调用。这是带有单个跟踪元素的最小示例：

#include<iostream>
#include <dlfcn.h> // link with -ldl -rdynamic a

void f(){
    void **frame = static_cast<void **>(__builtin_frame_address(0));
    void **bp = static_cast<void **>(*frame);
    void *ip = frame[1];
    Dl_info info;
    dladdr(ip, &info);
    std::cout << info.dli_sname << " " << info.dli_fname << " " << info.dli_saddr << std::endl;

    ip = bp[1];
    bp = static_cast<void**>(bp[0]);
    dladdr(ip, &info);
    std::cout << info.dli_sname << " " << info.dli_fname << " " << info.dli_saddr << std::endl;
}

int main(){
    f();
}

哪个输出：

  main ./a.out 0x402800
__libc_start_main /lib64/libc.so.6 0x7febf6bf2610

也就是说，Dl_info 具有跟踪的函数名称、它所属的编译文件以及手册页中描述为“命名符号的确切地址”的一些 地址 (0x7f...)。

这个地址包含源文件位置的信息（从哪里调用函数）。事实上，借助一些实用程序，我可以获得这些信息：

$ addr2line -e a.out
/home/user/test.cpp:34

（给出main 在源文件中定义的确切行）。只要程序是使用-g 选项编译的，这就会起作用。

现在我想要以编程方式提取这些信息。据说，这可以通过 BFD 库实现。

这是我的尝试，基于在此处找到的 BFD 示例：http://opensource.apple.com/source/X11libs/X11libs-40.2/cairo/cairo-1.8.6/util/backtrace-symbols.c

1) 首先我必须定义一个函数find_addr_sect，稍后将由bfd_map_over_sections（通过指针）调用。

static void find_addr_sect(bfd *abfd, asection *section, void *obj){


    bfd_data *data = (bfd_data *)obj;
    bfd_vma vma;
    bfd_size_type size;

    if (data->found)
        return;

    if (!(bfd_get_section_vma(abfd, section)))
        return;

    vma = bfd_get_section_vma(abfd, section);
    if (data->pc < vma)
        return;

    size = bfd_get_section_size(section);
    if (data->pc >= vma + size)
        return;

    data->found = bfd_find_nearest_line(abfd, section, syms,
                        data->pc - vma,
                        &data->filename,
                        &data->function,
                        &data->line);

}

2）我将代码直接放在函数内部（这替换了上面的函数void f()。

void f(){

    void **frame = static_cast<void **>(__builtin_frame_address(0));
    void **bp = static_cast<void **>(*frame);
    void *ip = frame[1];
    Dl_info info;
    dladdr(ip, &info);
    std::cout << info.dli_sname << " " << info.dli_fname << " " << info.dli_saddr << std::endl;
////////////////////
    // this will try to find the location of main (first in the stack)
    bfd *abfd = bfd_openr(info.dli_fname, NULL); assert(abfd); // the executable file is opened successfully
//  bfd_data data;
    bfd_map_over_sections(abfd, find_addr_sect, nullptr); // !! doesn't call `find_addr_sect` at all.


///////////////////
    ip = bp[1];
    bp = static_cast<void**>(bp[0]);

    dladdr(ip, &info);
    std::cout << info.dli_sname << " " << info.dli_fname << " " << info.dli_saddr << std::endl;

}

很遗憾，我被困在这里，因为 bfd_map_over_sections 调用没有做任何事情。我用错了bfd_map_over_sections，为什么？

很抱歉使用 C++，这是一个 C 问题。它缩短了我的大部分代码，我更习惯了。

---

编辑：我添加了这一行，我可以确认问题的一个线索是节数为零。

unsigned int numSections = -1;
numSections =  bfd_count_sections(abfd);
std::cout << "num sections " << numSections << std::endl; // gives "0"

Answer 1

我找了更多的例子，似乎我错过了两件事，打开后调用函数bfd_check_format，并在bfd_data结构中填充和传递地址信息。

...
    bfd *abfd = bfd_openr(info.dli_fname, NULL); assert(abfd);
//  char **matching;
//  bfd_data data;// = (bfd_data *)obj;

    if (!bfd_check_format (abfd, bfd_object)){
        bfd_close (abfd);       assert(0);
    }
...

稍后bfd_data 变量被用作find_addr_sect 的输入和输出。因此

...
bfd_data data;// = (bfd_data *)obj;
data.pc = (bfd_hostptr_t)info.dli_saddr;
data.found = FALSE;
bfd_map_over_sections(abfd, find_addr_sect, &data);
...

现在它可以工作了。