GDB 位位置位值

Question

我正在尝试使用 GDB 中的 ARM .elf 输出来确定地址值和大小。 使用通常的 p& 和 print 函数，我可以确定大多数地址和变量大小，但我无法确定变量是否为 bitValue。

举个例子：

typedef struct
{
  bool_t start;
  bool_t running :1;
  bool_t objectpoolUsable :1;
  bool_t ready :1;
  bool_t test :1;
  bool_t stop :1;
  uint8_t defaultMachine;
}bitFieldTest;

bitFieldTest bitValues;

当向 GDB 询问“bitValues.ready”或“bitValues.running”的地址时，它会返回相同的地址（因为它使用相同的地址），但不会给我位位置。我也不知道它是否真的是一个位值或只是一个占用 uint8_t 空间的布尔值。

澄清我需要做什么：只给 GDB 一个名称，可能是一个 bitValue，然后返回正确的地址和类型。如果这个类型是bitValue，我需要找到位位置。对于非位值，这可以正常工作，位值现在会造成麻烦。

GDB 能否提供某种输出来解决这个问题？

Answer 1

无法使用 gdb 表达式 API 直接获取此信息。这并没有什么深层次的原因——当然 gdb 知道位的位置——但这是 gdb 表达式模仿被调试的语言这一事实​​的结果，而且只是没有人费心去暴露它。由于我以前从未听说有人想要这个，我认为可以肯定地说这是一个罕见的请求。

该信息可通过 gdb 的 Python API 获得。特别是，如果您遍历一个类型的字段，Field 对象将有一个 bitpos 成员，该成员具有数据的位偏移量。请注意，偏移量是从封闭的struct 开始的。

用 Python 编写一个打印此信息的新命令将是一件相对简单的事情。

Answer 2

我自己已经解决了这个问题。 由于我不知道如何，并且似乎没有直接的方法来返回位位置，可以通过询问 GDB 的多个地址来计算。

使用 p& 命令可以确定变量的地址，但不能确定变量的位域或位位置。 通过在一个struct上使用GDB的print命令，我需要的bitValue的位置，它会返回这个struct中所有可用的值，例如：

我正在寻找 bitField：MachineToUi.tramlining.sensorBoutAdvance

MachineToUi 将返回以下内容：

$1 = {speedPls = {present = 0 '\000', time = 0, count = 0, noPulseCount = 0, 
value = 0, calDist = 0, calPulses = 0,END DATA  ALL DATA: sampleTime = 0}, output = {
trackMarkerL = 0 '\000', trackMarkerR = 0 '\000', 
workingLights = 0 '\000', foldingFrame = 0 '\000', 
tramlineShutoffL1 = 0 '\000', tramlineShutoffR1 = 0 '\000'}, input = {
fanPpm = 0, workswitch1 = 0 '\000', workswitch2 = 0 '\000', 
speedSensor = 0 '\000', fanSensor = 0 '\000', meteringEncL = 0 '\000', 
motorEncL = 0 '\000', trackMarkerL = 0 '\000', trackMarkerR = 0 '\000', 
lowLvlHopperL = 0 '\000', venturiFlapL = 0 '\000', 
calButtonL = 0 '\000'}, hssoOutput = HSSO_IDLE, tramlining = {
active = 0 '\000', restoreCfg = 0 '\000', updateCfg = 0 '\000', 
boutAdvance = 0 '\000', boutDecrement = 0 '\000', 
noTramlineIncDec = 0 '\000', displaySfks = 0 '\000', 
sensorBoutAdvance = 0 '\000', bout = 0 '\000'}, tramlineLeft = 0 '\000', 
tramlineRight = 0 '\000', diagOutputs = '\000' <repeats 11 times>, 
markerAutoDown = 0 '\000', fanRpm = 0, fanOffTime = 0, speed = 0, 
fsAlarmSensorNr = 0 '\000', fsAlarmDisconnectedSensorNr = 0 '\000', 
fsAlarmType = 0 '\000', seeding = 0 '\000', actMinSpeed = 0, 
actMaxSpeed = 0, lastSensorBout = 0 '\000', ctrMLeftUpFlash = 0 '\000', 
ctrMRightUpFlash = 0 '\000', folding = 0 '\000', startLeftOff = 0 '\000', 
startRightOff = 0 '\000', halfSideShutOff = 0 '\000', 
oldMarkerPosL = 0 '\000', oldMarkerPosR = 0 '\000', 
timeDateActive = 0 '\000', licVtCheck = 0 '\000', trialVtCheck = 0 '\000', 
trialAlarmActive = 0 '\000', workBeep = 0 '\000', warningBeep = 0 '\000', 
errorBeep = 0 '\000', runLed = 0 '\000', tcLicenseOk = 0 '\000', 
WDI_start = 0 '\000', newViewSeedCalRecRead = 0 '\000', 
MotorStopMarkerDelay = 0}

我对变量感兴趣：sensorBoutAdvance。

通过将sensorBoutAdvance周围的所有变量列出在您要读取的值之前至少8和您要读取的值之后1的范围内，并使GDB返回它们的地址：

* calButtonL      0x2000435A
* hssoOutput      0x2000435B
* tramlining      0x2000435C
* restoreCfg      0x2000435D
* updateCfg       0x2000435E
* boutAdvance     0x2000435F (Same address! Stop search!) 
* boutDecrement
* noTramlineIncDec
* displaySfks
* sensorBoutAdvance (Known address by &p = 0x2000435F)
* bout
* tramlineLeft
* tramlineRight
* diagOutputs
* markerAutoDown
* fanRpm
* fanOffTime
* speed
* fsAlarmSensorNr
* fsAlarmDisconnectedSensorNr

一旦找到相同的地址，就会检测到一个位域。在这种情况下，可以在第 5 位上找到 sensorBoutAdvance。如果没有找到双地址，它可能不是 bitField，但至少位位置无关紧要。如果在您要读取的变量之后（而不是之前）找到相同的地址，则您的位位置在第一位。

它确实需要一些解析，但对我有用，无需添加外部程序或不同的语言。

注意：此方法仅适用于所有位域只有 1 位长的情况。

Answer 3

import gdb

class Offsets(gdb.Command):
    outfile = None

    def __init__(self):
        super (Offsets, self).__init__ ('offsets-of', gdb.COMMAND_DATA)

    def invoke(self, arg, from_tty):
        argv = gdb.string_to_argv(arg)
        if len(argv) != 2:
            raise gdb.GdbError('offsets-of takes exactly 2 arguments.')
        self.outfile = open (argv[1], "w")
        self.traverse(gdb.lookup_type(argv[0] + '_t').fields(), argv[0], 0)
        self.outfile.close()

    def traverse(self, branch, fqn, address):
        for field in branch:
            if field.type.code == gdb.TYPE_CODE_STRUCT:
                self.traverse(field.type.fields(), fqn + '.' + field.name, address + field.bitpos//8)
            else:
                self.outfile.write (('fqn=' + fqn + '.%s offset=%d, size=%d\n' % (field.name, address + field.bitpos//8, field.type.sizeof)))

Offsets()