QEMU GDB 步进指令在多条指令上前进

Question

我在 arm64 QEMU 实例上运行了一些非常简单的裸机汇编代码。通过 QEMU 调试端口使用 GDB 进行调试时，单步 (stepi) 是在指令上前进，而不是在每行汇编中前进。该模式似乎是它直接前进到下一个分支指令或分支目标。正在推进的代码肯定会在寄存器副作用可见时执行。

例如，以下代码在单步执行 (stepi) 时仅在以下突出显示的行上停止，这些行是分支或分支目标，但是 x2 明显递增：

    ldr x0, =0x08000000
    ldr x3, =-1

loop:
    ldxr x2, [x0]          <<< GDB "stepi" stops here
    add x2, x2, #1         <<< skipped
    stxr w3, x2, [x0]      <<< skipped
    b trampoline           <<< GDB "stepi" stops here
    nop

trampoline:
    b loop                 <<< GDB "stepi" stops here

这听起来像是 .elf 文件中缺少/不完整的调试信息，但我已经尝试了我知道的每个 gcc/as -g 选项。在用户空间应用程序上本地运行 GDB 时，我没有遇到过这种行为，所以想知道这是否是 QEMU 的奇怪之处。

Answer 1

不是qemu的错误，gdb是故意的。

ldrx ... strx 是一个原子内存访问监视器操作（详细信息请阅读 ARM 程序集）。 如果 gdb 像往常一样单步执行这些指令（gdb 在后台，使用存储操作设置断点 INSTR，然后恢复原始指令 - 另一个存储操作），那么硬件将断言 ldrx .../strx 原子加载并且存储没有实现，由于某个地方（即调试器），同时进行了另一个存储操作。

如果汇编代码然后检查 strx 相对于 ldrx 是否真的是原子的，如果不是则重试（您的代码不会这样做，但通常在软件中完成），那么硬件将永远不会断言原子访问已建立.使用重试单步执行这些代码将陷入永久循环。

为了克服工件，gdb stepi 跳过原子会话（从 ldrx 到 strx 序列），就好像它们是一条指令一样。