在C中调用堆栈回溯

时间:2017-08-22 10:51:50

标签: c gcc mips

我试图在我的断言/异常处理程序中获取调用堆栈回溯。因此,include "execinfo.h"无法使用int backtrace(void **buffer, int size);。 此外,尝试使用__builtin_return_address(),但请遵守:http://codingrelic.geekhold.com/2009/05/pre-mortem-backtracing.html

  

...在一些架构上,包括我心爱的MIPS,只有__builtin_return_address(0)才能正常工作.MIPS没有帧指针,这使得很难走回堆栈。帧0可以直接使用返回地址寄存器。

如何重现完整的调用堆栈回溯?

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

我已成功使用描述here的方法,从MIPS32上的堆栈中获取调用跟踪。

然后您可以打印出调用堆栈:

void *retaddrs[16];
int n, i;

n = get_call_stack_no_fp (retaddrs, 16);

printf ("CALL STACK: ");
for (i = 0; i < n; i++) {
    printf ("0x%08X ", (uintptr_t)retaddrs[i]);
}
printf ("\r\n");

...如果你有ELF文件,那么使用addr2line将返回地址转换为函数名称:

addr2line -a -f -p -e xxxxxxx.elf addr addr ...

当使用这样的方法时,当然有许多问题,包括中断和异常处理程序或代码优化的结果。但是,它有时可能会有所帮助。

答案 1 :(得分:0)

我已经成功使用了@Erki A建议的方法并描述了here。 以下是该方法的简短摘要:

问题:
获得没有帧指针的调用堆栈。 解决方案主要想法: 从汇编代码中总结调试器从调试信息中理解的内容。 我们需要的信息: 1.保留寄回地址的地方。 2.堆栈指针递减的数量。

要重现整个堆栈跟踪,需要:

 1. Get the current $sp and $ra 
 2. Scan towards the beginning of the function and look for "addui 
    sp,sp,spofft" command (spofft<0) 
 3. Reprodece prev. $sp (sp- spofft) 
 4. Scan forward and look for "sw r31,raofft(sp)" 
 5. Prev. return address stored at [sp+ raofft] 

上面我描述了一次迭代。 $ ra为0时停止。 如何获得第一个$ ra?

 __builtin_return_address(0) 

如何获得第一个$ sp?

 register unsigned sp asm("29");
 asm("" : "=r" (sp));

***由于我的大多数文件都是使用micro-mips优化编译的,因此我不得不处理micro-mips-ISA。 当我尝试分析使用microMips优化编译的代码时,出现了很多问题(请记住,每一步的目标都是重现prev.ra和prev.sp): 它使事情变得更复杂:

 1. ra ($31) register contain unaligned return address.
    You may find more information at Linked questions.
    The unaligned ra helps you understand that you run over different 
    ISA(micro-mips-isa) 
 2. There are functions that do not move the sp. You can find more           
    information [here][3].
    (If a "leaf" function only modifies the temporary registers and returns 
    to a return statement in its caller's code, then there is no need for 
    $ra to be changed, and there is no need for a stack frame for that 
    function.)
 3. Functions that do not store the ra 
 4. MicroMips instructions can be both - 16bit and 32bit: run over the 
    commnds using unsinged short*.
 5. There are functions that perform "addiu sp, sp, spofft" more than once
 6. micro-mips-isa has couple variations for the same command
    for example: addiu,addiusp.

我决定忽略部分问题,这就是为什么它适用于95%的情况。